Технология разработки интерактивных средств обучения и методика их использования в курсе геометрии педвузов

Рыжков, Андрей Игоревич

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Технология разработки интерактивных средств обучения и методика их использования в курсе геометрии педвузов

Автореферат

Автор научной работы: Рыжков, Андрей Игоревич
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Новосибирск
Год защиты: 2006
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Технология разработки интерактивных средств обучения и методика их использования в курсе геометрии педвузов"

На правах рукописи

Рыжков Андрей Игоревич

Технология разработки интерактивных средств обучения и методика их использования в курсе геометрии педвузов

13.00,02 — теория и методика обучения и воспитания: математика, уровень профессионального образования (педагогические науки)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации иа соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Новосибирск — 2006

Работа выполнена в ГОУ BI10 «Новосибирский государственный педагогический университет» на кафедре геометрии и методики обучения математике

Научны ft руководитель:

Официальные оппоненты;

доктор физико-математических наук, профессор Селезнев Вадим Александрович

доктор физико-математических наук, профессор Водопьянов Сергей Константинович

кандидат педагогических наук, доцент Вольхин Константин Анатольевич

Ведущая организация:

ГОУ ВГТО Омский государственный педагогический университет

Защита состоится «15» декабря 2006 г. в 12 на заседании диссертационного совета К 212.172.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата педагогических наук при Новосибирским государственном педагогическом университете по адресу: 630126. Новосибирск, ул.Вилюйская, 28, математический факультет, ауд.314.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного педагогического университета

Автореферат разослан ноября 2006 года

Ученый секретарь диссертационного совета

Царева С,Е.

Общая характеристика работы

Теория программированного обучения была разработана более 30 лет назад на заре развития информационных технологий. Массовое внедрение технологий программированного обучения было невозможно по технологическим «экономическим причинам.

С лавинообразным ростом количества персональных компьютеров появилась возможность использовать ЭВМ как средство обучения. При разработке многочисленных обучающих программ не учитывались открытия к достижения теории программированного обучения, так как в большинстве случаев разработчиками являлись программисты, а не методисты. Программист определял функциональность электронного средства обучения, а методист, педагог составлял содержание. Это рассогласование определило низкое качество существующих обучающих программ, и недостаточную эффективность их внедрения.

Для исключения многозначности, целесообразно определиться в современной неустоявшейся терминологии.

Под компьютерными средствами обучения (КСО) понимают программные средства (программный комплекс) или программ но-технический комплекс, предназначенный для решения определенных педагогических задач, имеющий предметное содержание и ориентированный на взаимодействие с учеником. Таким образом, в это определение попадают и аппаратное и программное обеспечение персонального компьютера.

В нашей работе целесообразно ограничить рассмотрение только программным обеспечением персонального компьютера - программной составляющей КСО, так называемыми электронными средствами обучения. Электронные средства обучения (ЭСО) —• это программные средства, предназначенные для решения определенных педагогических задач, имеющие предметное содержание и ориентированные на взаимодействие с учеником.

Однако в исследовании нам потребуется в классе ЭСО выделить те специфические средства обучения, которые способны управлять учебной деятельностью. Интерактивные средства обучения (ИСО) — электронные средства обучения, ориентированные на взаимодействие с учащимся и реализующие управление учебной деятельностью.

Актуальность исследования обусловлена недостаточным качеством обучающих и контролирующих программ по математике для средней школы и отсутствием на рынке таких программ для вузов. Вызвано это, в первую очередь, отсутствием эффективных инструментов и технологии создания интерфейсов обучающих и контролирующих программ по математике. Следствием этого является недостаточно быстрое распространение практики внедрения ЭСО и низкая эффективность такого внедрения. Актуальность исследования также продиктована отсутствием специализированного подхода к созданию ЭСО математике: при разработке средств обучения для разных учебных предметов программистами используются одни и те же интерфейсы,

не учитывая специфики содержания предмета, что также ограничивает качество обучающей программы.

Проблема исследовании заключается в повышении эффективности использования обучающих и контролирующих программ в процессе обучения. В частности, существует проблема методики использования таких программ в процессе обучения, С другой стороны, существует проблема создания обучающих и контролирующих программ, обладающих возможностям и влиять на учебную деятельность. Возможности таких программ во многом определяются возможностями их интерфейса. Качественное решение проблемы создания оптимального интерфейса обучающей программы возможно посредством создания технологии разработки ИСО математике.

Цель исследования заключается в создании технологии разработки ИСО математике, включающейметодику их использования, позволяющей:

- повысить эффективность применения ИСО в процессе обучения геометрии;

• проверять не только результат решения задачи, но и правильность рассуждений и вычислений в ходе решения задачи;

-предоставить дополнительные возможности для индивидуализации учебной деятельности студентов за счёт использования интерактивных обучающих и контролирующих программ по математике;

• повысить качество математического образования.

Объект исследования - процесс обучения геометрии студентов педвузов с использованием интерактивных обучающих и контролирующих программ.

Предмет исследования - методика использования ИСО в курсе геометрии педвузов.

Гипотеза исследования: использование шггерактивных средств обучения геометрии, разработанных на основе когнитивно-визуального подхода к обучению математике, позволит повысить качество обучения геометрии.

Задачи исследования;

-анализ сложившейся практики внедрения электронных средств обучения математике и геометрии в частности;

- выявление ключевых противоречий в проблеме создания интерфейса обучающей программы;

- поиск наиболее эффективной среды разработки средств обучения геометрии;

- реализация когпитивно'-визуального подхода к обучению математике в интерфейсе обучающей программы;

- определение основных принципов разработки ИСО;

- разработка ИСО геометрии и использование их для проведения контрольных работ;

• экспериментальное подтверждение эффективности использования разработанных ИСО.

Теоретическую и методологическую основу исследования составляют основные положения теории программированного обучения (Б. Скиннер,

Н. Краудер, В. П. Беспалько), пс ихолого-пе дагог ичес ких основ обучения (И. Я. Лернер, А. Р. Лурия, В. П. Зинченко), когнигив но-в из у аль ног о подхода к обучению математике (В. А. Далингер, Н. А. Резник, М. И. Башмаков, С. Н. Поздняков), методики преподавания математики (А. Ж. Жафяров, В, А.Далингер, Г.И.Саранцев, В. Г. Болтянский, В. М. Монахов, А. Д. Александров, А. В. Погорелов>

Для решения задач исследования использовались следующие методы: -анализ пс ихолого-пе дагог ичес ко и и методической литературы, посвящённой методике обучения математике, литературы по информационным технологиям;

• системный анализ;

- наблюдение и анкетирование;

- математическое и компьютерное моделирование;

- педагогический эксперимент по внедрению разработанной технологии; -обработка результатов педагогического эксперимента методами

математической статистики.

Этапы исследования» На первом этапе исследования (2003 год) был проведён анализ психолого-педагогической, методической литературы, посвящённой методике обучения математике, литературы по информационным технологиям,сложившейся практики внедрения электронных средств обучения, классификация средств разработки ИСО и анкетирование студентов МФ НШУ.

На втором этапе исследования (2004 год) был создан опытный набор интерфейсов для контролирующих программ по математике и контролирующий модуль по теме «Прямая на плоскости». На его основе проведены контрольные работы. Затем проведён анализ результатов использования контролирующего модуля «Прямая на плоскости», модификация разработанных интерфейсов и создание новых.

На третьем этапе исследования (2005 - 2006 год) были созданы контролирующие модули по темам «Прямая и плоскость в пространстве», «Построение сечений многогранников», «Преобразование плоскости)), «Кривые второго порядка», «Поверхности второго порядка».

На втором и третьем этапах исследования проведены контрольные работы с использованием контролирующих модулей, проведён эксперимент и сформулированы выводы проведённого исследования.

На защиту выносится следующее положение: разработанная технология создания ИСО математике на основе когнитивно-визуального подхода к обучению математике, включающая методику их использования, позволяет эффективно создавать ИСО математике, а использование ИСО - повысить качество обучения.

Обоснованность и достоверность результатов и выводов исследования подтверждается результатами обучающего эксперимента, обработанными с использованием методов математической статистики.

Ап роба и и я и внедрение результатов. Основные теоретические и практические положения исследования докладывались автором на следующих конференциях:

Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы качества педагогического образования» {2005,2006 rr.)î

- пятой Всероссийской научно-практической конференции-выставке "Единая образовательная информационная среда: проблемы и пути развития" (г. Томск, 2006 г.)

- Международной научно-практической конференции «Педагогический профессионализм в современном образовании» (2006 г.>,

- Международной научно-практической конференции «Национальные и этнические приоритеты в решении социально-экономических проблем мировой культуры и цивилизации» (2006 г.).

Разработай и проводится, начиная с 2004 года спецкурс «Разработка интерактивных средств обучения с помощью Macromedia Flash MX 2004» на математическом факультете H ГПУ для студентов старших курсов, по содержанию которого в 2005 году в соавторстве с А.И. Петровым подготовлены и опубликованы методические рекомендации «Разработка интерактивных средств обучения с помощью Macromedia Flash MX 2004».

В 2005 году спецкурс адаптирован и проведён с учащимися школы № 185 г.Новосибирска. В 2006 году спецкурс адаптирован и проведён с учителями лицея № 113 г. Новосибирска.

В 2005-2006 учебном году в Институте молодёжной политики и социальной работы (ИМПИСР) НГТТУ проводились лекции, практические и самостоятельные работы по информатике с использованием мультимедийных лекций, интерактивных практикумов и электронных тестов со студентами первого курса (группы П-11, СР-12 и ОРМ-13) с использованием интерактивной доски (SmaitBoaid) и локальной сети.

В апреле 2006 года технология конструирования интерфейса обучающей программы была представлена для участия в открытом конкурсе на грант Администрации Новосибирской области и НГПУ. Грант присужден на поддержку проекта «Технология создания электронных текстовых тестов для педагогического вуза».

30 октября 2006 года два контролирующих модуля по геометрии по темам «Прямая на плоскости» и «Прямая н плоскость в пространстве» зарегистрированы в ФГУП НТЦ « И нформ регистр» (практикум «Прямая на плоскости» №0320601498, свидетельство №8794 от 30 октября 2006 г.; практикум «Прямая и плоскость в пространстве» №0320601500, свидетельство №8796 от 30 октября 2006 г.)

Научная новизна исследования заключается втом, что:

- предложена технология создания ИСО, включающая методику их использования;

-экспериментально подтверждена эффективность данной технологии при создании ИСО геометрии;

-экспериментально подтверждена эффективность использования разработанных ИСО.

Теоретическая значимость исследования заключается в форм ировании нового подхода к созданию обучающих программ. Этот подход заключается в

расстановке приоритетов между участниками создания ИСО в пользу методиста, как заказчика, определяющего работу программиста. Это значит, что содержание обучающей программы мы считаем первичным относительно формы обучающей программы. Для реализации этого положения на основе расширения когнитивно-визуального подхода нами созданы основные виды интерфейсов, позволяющие повысить уровень интерактивности обучающей или контролирующей программы.

Практическая значимость исследования заключается в следующем:

- разработанные ИСО геометрии внедрены в учебный процесс на математическом факультете НГПУ;

- использование ИСО даёт положительный эффект при обучении студентов геометрии;

-разработанные ИСО являются в значительной мере адаптируемыми к школьному курсу математики;

-студенты математического факультета, обучавшиеся на спецкурсе, смогли разработать и применить на педагогической практике интерактивные средства обучения математике по различным темам школьного курса геометрии.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы исследования, сформулированы проблема, цель и гипотеза исследования, определены объект, предмет, задачи и методы исследования, указана методологическая база, научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, дано описание этапов педагогического эксперимента, сформулированы положения, выносимые на защиту.

Первая глава «Теоретические и методологические основы применения интерактивные средства обучения математике» включает шесть параграфов, в которых описаны исторические корни проблемы, раскрыты методологические подходы и понятийный аппарат исследования, приводится анализ сложившейся практики внедрения электронных средств обучения, выделяются методологические особенности интерактивных средств обучения.

В первом параграфе рассматриваются предпосылки возникновения ИСО и проблемы, связанные с внедрением в учебный процесс электронных средств обучения математике. С начала 90-х годов мы можем наблюдать два внешне независимых процесса: стихийное создание электронных учебников энтузиастами-одиночками для личного использования в преподавании и разработка коммерческих электронных средств обучения издательскими компаниями. Однако в большинстве школ и вузов эти пособия используют в процессе обучения крайне редко, либо не используют вообще. Такая ситуация складывается по причине того, что коммерческие электронные средства обучения создаются издательскимн компаниями без учёта особенностей процесса обучения в рамках классно-урочной системы. С другой стороны, энтузиасты-разработчики в своих обучающих программах реализуют личные

педагогические вдеи. Применение в учебном процессе таких программ другими педагогами затруднено в связи с отсутствием методических рекомендаций по их использованием,узкой направленностью ((специфическим содержанием.

Очевидно, существует ряд проблем, препятствующих массовому внедрению ЭСО. Одна из важнейших — это проблема интерфейса обучающей программы. Под проблемой интерфейса понимается ряд несоответствий между содержанием изучаемого предмета, формой его представления и способами контроля, оценки знаний учащихся. В частности, существуют серьёзные трудности в создании интерфейса контролирующей программы, который бы содержал инструмент решения задачи, повторяющий обычные действия учащегося во время решения примера. Для снятия многозначности, отметим, что уже на этапе постановки проблемы были отделены обучающие программы от учебных тестов. Тест, по определению, не содержит инструмента решения задачи.

Другое препятствие - это проблема недостаточной интерактивности обучающей программы. Например, многочисленные электронные учебники, реализованные в виде веб-страниц, которые позволяют ту чат ь материал по «индивидуальной траектории», использующие компьютер как умную книгу. Существует мнение, что учебники в виде веб-страниц удобны лишь для распространения информации. Полностью отказаться от бумажных носителей невозможно, так как доступ в Интернет не бесплатен, а серьёзная работа с текстом подразумевает наличие бумажного варианта. Применение таких электронных документов в обучении малоэффективно.

Для разрешения перечисленных проблем было решено обратиться к исследованиям по использованию технологий, базирующихся на ресурсах визуального мышления (М. И. Башмаков, В. Г. Болтянский, Н. А. Резник, В. А. Далингер, И. С. Якиманская) и К работам программистов (В. И. Батшцев, Б. М, Владимирский, А. К. Гультяев, Д. А, Гурский, О. В. Зимина, В. Н. Константинов, Н. А. Фе врале ва, Н. В. Шеста к X посвяшённым разработке интерактивных обучающих и контролирующих программ. В результате анализа этих исследований нами сделан вывод, что развитие технологии обучения, основанное на использовании ресурсов визуального мышления - когнитивно-визуальный подход к обучению математике содержит большие возможности, и может быть реализован с помощью современных средств разработки обучающих программ.

Понятно, что компьютер может моделировать элементарные интеллектуальные функции учителя (проверка тестов, консультации и подсказки по конкретному действию и т.п.). Использование такой возможности в интерактивном режиме существенно повысило бы качество обучающей программы н интерес к самостоятельным занятиям у студентов.

Во втором параграфе рассматриваются особенности визуального мышления как деятельности обеспечивающей создание образов, оперирование ими, перекодирование их в заданном или произвольном направлении, использующей разные системы отсчета для построения образа, выявляющей в образе различные признаки н свойства объекта, значимые для человека.

В.А. Далингер считает, что в процессе обучения математическим понятиям визуальное мышление формируется и используется под воздействием двух факторов. Во-первых, содержание понятий, условия и формы предъявления подлежащих изучению фактов. Во-вторых, субъективная избирательность школьников, их склонность к работе с образом, эмоциональное отношение к познаваемым фактам. Наглядность содержания идей, лежащих в основе математических понятий, возможности их выражения в различных пригодных для восприятия формах, позволяет задействовать резервы визуального мышления учащихся.

Когнитивно-визуальный подход к обучению математике может реал из овиваться в рамках различных педагогических технологий. Использование этого подхода означает, что организация изложения материала с учётом возможностей визуального мышления является приоритетной задачей. Когнитивно-визуальный подход к обучению математике является, таким образом, развитием технологии обучения, обеспеченным опорой на визуальное мышление.

Выделяют положения, отражающие суть когнитивно-визуального подхода: наглядность содержания идей, лежащих в основе математических понятий, возможности их выражения в различных пригодных для восприятия формах, можно свести к совокупности зрительных образов так, что резервы визуального мышления обеспечат овладение этими знаниями; вгоуальная информация обладает тем замечательным свойством, что она позволяет при помощи ее специальной организации н оформлении естественным путем влиять на различные стороны мышления, в том числе и на абстрактную, логическую. Это свойство необходимо правильно реалшовывать — применять так, чтобы значение понятий, порождающих информацию, стало видимым.

Реализация когнитивно-визуального подхода предполагает создание визуальной учебной среды - совокупности условия обучения, в которых акцент ставится на использование резервов визуального мышления. Эти условия предполагают наличие, как традиционных наглядных средств, так и специальных средств и приемов, позволяющих активизировать работу зрения с целью получения продуктивных результатов.

В третьем параграфе рассматривается принципиальная возможность создания интерфейсов обучающих и контролирующих программ на основе когнитивно-визуального подхода. Вопрос о возможности реализации когнитивно-визуального подхода к обучению математике в интерфейсе обучающей программы может быть решён положительно, если можно воссоздать процесс решения учеником поставленной задачи только экранными средствами.

Экранное изображение, генерируемое программой, может включать как интерактивные, так и пассивные элементы. В обучающей программе интерактивные элементы (объекты, предназначенные для взаимодействия) выделяются цветом, размером, и, чаще всего, анимацией. Манипуляции вюуальными объектами при помощи клавиатуры и манипулятора «мышь» сопровождают и имитируют решение задачи, суть которой сводится к

составлению визуальной схемы. Эти действия одновременно являются обучением, так как осмысленно «проговариваются» внутренней речью и дополнительно закрепляются. Соответственно, манипуляции с визуальными объектам и заменяют материальные действия с реальными объектами.

На основании вышесказанного, можно сделать вывод, что, поставив в соответствие интеллектуальным операциям ученика манипуляции с объектами, содержащимися в визуальной схеме, составленной согласно визуально-когнигнвному подходу, можно воссоздать процесс решения учеником задачи только экранными средствами. Соответственно, интерактивный тгтерфейс обучающей программы возможно реализовать с использованием когнитивно-визуального подхода к обучению математике.

В четвёртом параграфе приводится разработанная нами классификация ЭСО на основе системного анализа. Определены четыре категории — компоненты ЭСО: форма изучаемого материала, содержание изучаемого материала, интерфейс программной среды и реализация программ ной среды.

Формы учебного материала связаны с методами обучения в дидактической системе. Поэтому категорию формы изучаемого материала можно разделить на следующие виды: I) изложение материала; 2) закрепление материала; 3Самостоятельная работа (по осмыслению и усвоению материала);

4) применение изученного материала (выработка умений и навыков);

5)конгрользнаний, умений и навыков;

Рассматривая форму как способ подачи учебного материала, можно выделить: 1) линейность или нелинейность подачи материала; 2)традиционная, проблемная или игровая форма подачи материала.

По содержанию изучаемого материала можно выделить несколько критериев: 1) учет возрастных особенностей (дошкольный возраст, начальная школа, среднее звено, старшие классы, студенты, научные работники);

2)специализация (общие — рассчитанные на широкий круг людей, или специальные — для узкого круга специалистов); 3) учет сложности изложения (одноуровневые —легкие, средние, сложные или разноуровневые);

В третьей категории — интерфейсе программной среды можно выделить три группы: 1) гипертекст; 2) стандартный интерфейс визуальных языков программироваиия; 3)специализированный интерфейс.

Четвертая категория - реализация программной среды. Реализация программной среды во многом зависит от выбранной среды разработки. Выделены следующие критерии, по которым различаются реализации ЭСО: I)документ или программа; 2) наличие или отсутствие интеракгнвности;

3)локальная или сетевая реализация; 4) способ подачи материала (традиционная, проблемная или игровая форма подачи материала, лииейкость или нелинейность подачи материала); 5) предназначено для преподавателя или ученика; 6) предназначено для индивидуального или корпоративного использования. Все существующие электронные средства обучения можно описать по составленной классификации.

Сложившаяся практика внедрения ЭСО показывает, что единого подхода к созданию электронного сопровождения к преподаваемым курсам нет, и в

ближайшее время не преде ид кг ся. Из всего разнообразия средств разработки преподаватель выбирает не наиболее полно отвечающий методическим и педагогическни требованиям способ, а наиболее простой в создании и эксплуатации.

Современные средства разработки электронных средств обучения можно условно разделить на следующие группы: I) средства создания гипертекстовых документов; 2) объектно-ориентированные языки программирования, содержащие визуальные средства разработки; 3) пакеты математических программ; 4) Macromedia Flash.

В приведённом списке можно увидеть, что первые три пункта означают множества программных средств, а четвёртый - только одну программу. Нами был проведён целенаправленный поиск программ-аналогов Macromedia Flash, в результате которого выяснилось, что таковые отсутствуют. В ходе поисков были найдены программы, частично реализующие функции Flash, но они представляются нам специализациями, не обладающими функциональной полнотой.

Таблица 1. Классификация качественных возможностей использования

средств разработки ЭСО.

Критерий Среде тва разработки

Средства создайте гнпертекстопы х документов Объектно-ор не нтиро ванные языки програ ммироьання Пакеты матемагн*>ескнх гфотрамм Macromedia Flash

Простота создания интерфейсе программы, обучающей математик« Возможно быстрое создание интерфейса, основанного на стандартных компонентах, построение специального интерфейса невозможно. Возможно быстрое создание интерфейса, основанного на стандартных компонента*, построение специального интерфейса возможно, но реализовать его ЛОЬОЛЫЮ сложно. Возможно создание интерфейса, основанного на стандартных компонентах* построение специального интерфейса невозможно. Возможно быстрое создание интерфейса, основанного на стандартных компонентах. Содержит средства для легкого создания пол ьюватедьскнх интерфейсов,

Создание ннструменталь* ной среди Практически не возможно. Возможно для широкого класса математических задач. Только для ограниченного киэсса задач Возможно для широкого класса математических задач.

Поддержка мультимедиа Поддержка растровой графики* Р1а$1)-тех нологин, поддержка звука к видео средствами операционной системы. Поддержка растровой графики, звука» видео. Поддержка ЗО-графики. Единственная возможность -возможность создания аннмироваинмх графиков функций Поддержка векторной и растровой графики, анимации, программное управление звуком, видео.

Использование в локальных и глобальны* сетях Можно эффективно применять в локальных и глобальных сетяь. Можно эффективно применять в локальных н глобальных сетяч, Возможность отсутствует Можно эффективно применять в локальных и глобальных сетях.

Поддержка баз данных Возможность поддержки специальных баз данных только для Интернета, Поддержка систем управления багами данных. Отсутствует Возможность поддержки специальных баз данных только Для Интернета

В нашем исследовании не ставится задача описания опыта разработки обучающих программ при помощи перечисленных средств разработки, хотя такой опыт имеется. Для более полного составления картины функциональных возможностей нами были специально изучены самые распространённые представители перечисленных технологий.

Из всего выше изложенного следует, что наиболее эффективным средством разработки ЭСО математике можно считать программу Macromedia Flash, которая гармонично объединяет графические возможности, Интернет-технологии и язык программирования высокого уровня. Plash так же обладает наиболее гибкой системой формирования интерфейса, а это позволяет учитывать специфику учебного предмета.

На основании классификации электронных средств обучения н средств разработки ЭСО нами определена инструментальная база для технологии разработки шггерактивных средств обучения.

В пятом параграфе определяются методологические особенности интерактивных средств обучения и предлагаются принципы формирования ИСО.

Вторая глава «Педагогическая технология разработки ИСО математике» включает четыре параграфа, содержание которых посвящено описанию технологии раз работки ИСО математике посредством раскрытия методики разработки интерфейса ИСО математике и описания технологии конструирования ИСО.

В первом параграфе приводится системный анализ дидактической системы с целью определить в нём место интерактивных средств обучения. Традиционная дидактическая система, в которой протекает образовательный процесс, состоит из семи элементов: цель обучения, содержание обучения, обучаемые, обучающие, методы, средства и формы обучения, и это позволяет проводить его системный анализ как целостного педагогического явления.

При внедрении в дидактическую систему нового средства обучения (ИСО) требования к обучающему субъекту повышаются. Педагог должен, как минимум, уметь пользоваться компьютером на уровне квалифицированного-пользователя. Но на вопрос: «должен ли преподаватель сам писать компьютерную программу?» в последнее время многие исследователи отвечают негативно. Дело в том, что для преподавателя-предметника получать квалификацию программиста - задача трудновыполнимая, долгая, дорогостоящая. Выходит, что навстречу должны пойти программисты. Но программист-профессионал, как правило, имеет очень узкую специалтацию. Предлагаемое (и апробированное) решение данного противоречия заключается в создании творческой группы из преподавателей, программистов и методистов. Реализация программированного обучения с помощью ИСО математике возможна, так как ИСО способно выполнять функции управления учебной деятельностью. Этот принцип лежит в основе технологии программированного обучения.

В технологии программированного обучения различают следующие виды обучающих программ: !)линейные программы (последовательносменяющиеся

небольшие блоки учебной информации с контрольным заданием, переход от блока к блоку осуществляется только при правильном ответе учащегося на контрольный вопрос); 2) разветвлённые программы (от линейных отличаются тем, что в случае неправильного ответа предоставляется дополнительная учебная информация, которая позволит учащемуся выполнить контрольное задание); 3) адаптивные программы (учащемуся предоставляется выбор уровня сложности нового учебного материала, возможность обращаться к электронным справочникам, словарям, пособиям и т.п.); 4) комбинированные программы (включают в себя фрагменты линейных, разветвлённых,

адаптивных программ X

ИСО математике, интерфейс которых разработан с учётом когнитивно-визуального подхода, в зависимости от педагогических целей могут реализовываться в любом ю перечисленных видов обучающих программ. Благодаря гибкой системе формирования интерфейса обучающей программы в среда программирования Plash, по уровню сложности создания программ перечисленных видов практически не отличаются.

Приведём пример из разработанного нами модуля «Поверхности второго порядка» (рис.1). Как видно го снимков экрана (scrcenshot), решение задачи проходит в три этапа. На первом экране учащийся должен выбрать правильный образ из девяти предложенных. Пока не будет сделан правильный выбор, программа не перейдёт на второй экран для дальнейшего решения задачи.

Cflawoww iVr'^J,j::'''.'";. '■ ■ -.-Ж*': : <v л 1

Составить каноничесс» урсоиемно лагртто*<>ст№Г4 : гчперболомла

Выдери» ■щпмсркноаи

Составить кцдигюдиа* урвннонм* лкупалостног»

Составить «ано*ям*сий# ураонмм* лкглймипгнйп гмшр&алмкД» eOJMtoeoHHora арошочимипперволч

.\ ■^-■у-' «о«Р!ПосяОЯ

\ !

»■: у1,1»

СМТпвнТЫ tEHkMMKBAB урр«11« ■!■ ЛяуполАСТHQttl ПШvpeOMHAO; ЦИЦцАММ

"§i-|l-t ШОПУТ О'

'S-zty,''-

i ^ Ответ;} J-

Рисунок 1. Задача о составлении ;

двуполостного гиперболоида

На втором этапе визуализирован и сам образ двуполостного гиперболоида вращения (ветви гиперболы вращаются вокруг оси 02) и шаблон вида его канонического уравнения. Аналогично, пока учащийся не выберет правильный вид формулы, программа не переходит на третий экран. На третьем этапе решения условие задачи уточняется и ученику предлагается в относительно произвольном порядке составить уравнение из предложенных элементов. При нажатии на кнопку «Ответ» на экран выводится реплика «Правильно», если задача была верно решена.

Во втором параграфе приводятся методические рекомендации по разработке интерфейса ИСО математике. Исходя из функций ИСО в обучении, они делятся на пять групп: лекции, модели, тесты, тренажёры, практикумы. Для каждой из групп на основании опыта нами сформулированы рекомендации относительно внешнего видз и функциональности разрабатываемых ИСО.

Также нами сформулированы требования к реализации модуля практикума (сборниказадач);

- взаимосвязанность задач по данной теме (тематическая связь -симметричные задачи, обратные задачи, задачи на составление алгоритма решения и на решение конкретного шага в этом алгоритме и взаимосвязь на уровне аналогии интерфейса задачи);

— возможность как последовательного доступа к задачам, так и произвольного;

— возможность просмотра своих результатовучеником;

- возможности учителя (и ученика) просмотра и сохранения текущих и окончательных результатов решения группы учеников.

Результаты поискового эксперимента подтверждают возможность использования ИСО на всех этапах обучения и при различных формах обучения (дневная, заочная).

Сложности возникают при разработке заданий уровня сложности «Б» и «В». Любой интерфейс сужает, ограничивает задачу. Один из способов компенсировать этот эффект — реализовать возможность любых способов решения в рамках одного №ггерфейса. Так как задачи повышенной сложности, в подавляющем большинстве, рассчитаны на исследовательский, творческий подход к решению, разделение на этапы и формализация содержания решения затруднена.

Компромиссным решением этой проблемы является интерфейс, который на первом этапе предлагает. различные пути решения задачи, шаблоны решения, правильные и заведомо ложные. Выбрав путь, если он верный, учащийся конструирует решение в следующих этапах решения задачи.

В ходе поискового эксперимента были обнаружены две разновидности качественного решения проблемы представления задач повышенной сложности в электронном виде. Для решения задач на построение сечений был создан, по сути, пространственный конструктор (рис. 2). Этот интерфейс никак не ограничивает способ решения, контролируется только правильность самих построений: ученик может ставить точку только на пересечении прямых. Бели

прямые скрещиваются, а на чертеже их проекции пересекаются, то точку

поставить невозможно.

Содержание/,,] -;;|4 .»ал<г?и; о щI¡¡!, Поп»™: о

Построить с ?чение куба по точкам А. В и С. А' и В" - прое* лии точек А и В соответственно.

• /

. ■.* /

-.■"■у"-:-.*

'J: •V ••

; jC'^.f ¿¿ЩЗГг 'Д./' Д.

Ответ ":

; fpyum aaifcumr- Wy клн <»о<чкИ« ярмум • •

Рисунок 2. Интерфейс задачи на построение сечения куба.

Задачи, в ходе решения которых требуется составление формулы или алгоритма доказательства можно реализовать с помощью максимально упрощённого интерфейса «Magic Desk» {рис.1, кадр 3), который выполнен в виде набора перетаскиваемых элементов, содержащих математические выражения и «доски», на которой можно собирать требуемую формулу.

Результатом проведённого нами анализа математических задач, относительно возможности их эффективной реализации в рамках интерактивных практикумов, являются следующие виды задач:

1)задачи, условия которых содержат формализацию способа решения. В этих задачах требуется проверка алгоритма решения и конечного результата (вычислительные задачи, задачи уровня А, типовые задачи);

2) стандартные задачи, не содержащие в условии формализации способа решения. В этих задачах требуется, чтобы учащийся сам составил ход решения (или выбрал способ решения) га предоставленного ему ограниченного набора элементов — шаблонов решения. После чего проверяется алгоритм решения задачи (задачи на составление алгоритма решения, задачи уровня сложности Б);

3) инструментальные системы - системы, в которых описаны объекты и правила их взаимодействия. Решением задачи в инструментальной системе является наличие конечного результата (построения заданные системой аксиом, различные конструкторы, головоломки).

В третьем параграфе предлагается описание технологии конструирования ИСО. Технология конструирования ИСО состоит ю следующих компонентов:

- среда разработки;

- классификация интерфейсов ИСО математике;

— алгоритм формализации учебной задачи;

-библиотека элементарных интерфейсов;

-алгоритм конструирования сложных интерфейсов;

— система автоматизированной проверки и обработки результатов.

В ходе поискового эксперимента были созданы различные виды элементарных интерфейсов, которые можно использовать при реализации

тестов и практикумов.

На их основе и составлена данная классификация, _Таблица 4. Классификация интерфейсов ИСО математике.

Тип интерфейса Способ взаимодействие е пользователем Варианты использования

1. Текстовое плле Боол чисел н тексте с клавиатуры Пропущенные сломт буквы: »вод численного опета

2, Тот с единственным выбором Выбор щелчком мыт» Выбор одного правильного варианта из нескольких возможных

Тест с множественным выбором Выбор щелчком мыши Выбор нескольких вариантов из нескольких возможных

4, Технология перепек гиания (drag-and-drop) Перетаскивание карточек на ттустыв ячейки Установить соответствие между объектам* резных типов, собрать формулу нэ частей.

5. 11зобр*жение »«тематической формулы Вывод формулы Отображение математических формул на экране. а варчатах ответа теста и на перетаскиваемых карточках

б» Инструменты построения Щелчком мыши создаете* новый объект Геометрические построения на плоскости, в пространстве» создание формул

7* Указание элемент* чертова Щелчкам мыши указывается графический объект Выбор элемента геометрической фигуры на чертеже

8. Выделение текст* Нажатъ левую клавишу мыши и •ыдеянть фрагмент текста, после цего отпустить клавишу В записи формулы или определения выделить фрагмент

9. Регулировки положения Перетаскивание объекта, либо Связанной с ним полосы прокрутки Изменение угла проекции при изображении пространственных фигур

10, Составление формулы Перетаскивание элементов с учётом их взаимного расположения Составление произвольной математической формулы

Разработанная нами система автомат из нрованной проверки представляет собой набор программ (написанных на языке PHP), работающих на сервере (Windows или Apache), в режиме реального времени обновляющих базу данных (MySQL). При запуске контролирующего модуля данные студента заносятся в базу данных. В процессе решения задач в базу данных отправляется информация о решении задачи (количество сделанных попыток и правильность решения). Преподаватели и студенты имеют доступ к странице, отображающей содержимое базы данных в виде таблицы. Данные могут быть отсортированы последующим критериям:

- дата и время регистрации студента;

-лексикографический порядок фамилии и имени студента;

-лексикографический порядок группы;

- суммарное количество решённых задач;

- суммарное количество попыток;

- количество попыток по конкретной задаче;

-дата и время выполнения конкретной задачи.

Контролирующие модули находятся на сервере и могут выполняться на любом компьютере локальной сети без предварительного копирования. Доступ к ним возможен так же из глобальной сети Интернет по адресу: http://трпч.пврц.щ .

Четвёртый параграф посвящён воспроизводимости предлагаемой технологии. Здесь описывается состоявшийся эксперимент по обучению данной технологии в рамках специального курса по информатики на математическом факультете НГПУ. Приведены результаты экспериментов по обучению данной технологии учеников 9-11 классов (школа№185) и учителей лицея №113 города Новосибирска.

Третья глава «Оценка эффективности технологии разработки и методики внедрения ИСО математике» состоит из двух параграфов, в которых приводится описание эксперимента по измере>тю эффективности предлагаемой технологии относительно внедрения и относительно разработки ИСО. Первый параграф содержит описание организации, содержание педагогического эксперимента, проведён него в соответствии с поставленными задачами исследования. Приводятся данные статистической обработки результатов экспериментального обучения и контроля, количественные и качественные показатели.

Констатирующий эксперимент проводился с 2003 года. На этом этапе был начат анализ сложившейся практики внедрения электронных средств обучения и классификация средств разработки ЭСО, анкетирование студентов МФНГПУ.

Результаты анкетирования

Диаграмма 1. Результаты анкетирования студентов Целью этого этапа выявление заинтересованности студентов в применении ИСО путём анкетирования и выявление препятствий в создании и применении ИСО. До проведения контрольных работ нами были опрошены 150 студентов математического факультета. Результатом этого эта па являлось:

- составление классификации ИСО;

- составление классификации средств разработки ИСО;

- выявление ключевых противоречий в создании и применении ИСО;

• выявление уровня мотивации студентов в применении ИСО относительно традиционных средств обучения.

По результатам этого этапа сделаны следующие выводы:

- обнаружен достаточно высокий уровень мотивации студентов для применения ИСО;

- решение выявленных противоречий позволит создать технологическую базу для разработки ИСО.

Поисковый эксперимент проводился с 2004 года. Он состоял ш нескольких этапов.

Первый этап - создание опытного набора интерфейсов.

Второй этап — создание контролирующего модуля по теме «Прямая на плоскости», проведение на его основе контрольных работ, анкетирование студентов.

Третий этап — анализ результатов внедрения контролирующего модуля «Прямая на плоскости», модификация разработанных интерфейсов и создание новых.

Четвёргыйэтап -создание контролирующих модулей по темам «Прямая и плоскость в пространстве» и «Построение сечений многогранников», проведение на их основе контрольных работ, анкетирование студентов.

Пятый этап - анализ результатов внедрения контролирующих модулей, создание контролирующих модулей по темам «Преобразование плоскости», «Кривые второго порядка» и «Поверхности второго порядка», проведение на их основе контрольных работ, анкетирование студентов.

Рост интереса к использованию ИСО математике

не определился

электронный традиционный не определился О до использования ИСО 47.2 43,3 04

о после использования ИСО 91 1? 7

Диаграмма 2. Рост шггереса к использованию ИСО математике в процессе обучения по результатам анкетирования студентов Сравнивая результаты первого и второго анкетирования, можно сделать вывод, что после ознакомления с разработанными контролирующими модулями, мотивация к использованию ИСО математике существенно возросла (более чем в полтора разаХ

Результатами этого этапа являлось:

- создание шести контролирующих модулей по геометрии, для 1, 2, 3 семестров по основным изучаемым темам;

- создание классификации интерфейсов ИСО математике.

По результатам этого этапа сделаны следующие выводы:

- созданный набор элементарных интерфейсов позволяет реализовать широкий круг математтических задач в виде практикумов, тренажёров и тестов различной сложности;

- анкетирование студентов показало рост интереса у студентов к применению ИСО при изучении геометрии.

Обучающий эксперимент проводился с двумя группами студе1ггое (всего 40 человек) специальности «информатика-математика» математического факультета Новосибирского государственного педагогического университета в 2004-2006 годах в течение трёх семестров (с первого по третий семестры обучения студе]тгов).

На семинарских занятиях по некоторым темам с помо!цью мультимедийного проектора демонстрировались решения отдельных задач посредством интерактивных практикумов со встроенной консультацией. В каждом семестре проводились контрольные работы с использованием разработанных модулей по геометрии. В первом семестре были проведены контрольные работы по модулям «Прямая на плоскости» и «Прямая и плоскость в пространстве». Во втором семестре была проведена контрольная работа по модулю «Преобразования плоскости». В третьем семестре была проведена контрольная работа по модулю «Построение сечений многогранников».

Контролирующие модули составлялись в соответствии с государственным стандартом курса геометрии для математического факультета педагогического вуза. Доказательством эффективности использования контролирующих модулей по геометрии может служить взаимосвязь роста успеваемости по экзаменационным оценкам и роста оценок за контрольные работы, проведённые с помощью контролирующих модулей.

На диаграмме 3 изображены графики средних значений результатов экзаменов и контрольных работ группы испытуемых за три семестра.

Оценка за контрольную работу выставляется в баллах, которые

„ . п„ п ■ 100% вычисляются по следующей формуле: = —£-, где п„ — количество

решённых задач, - количество попыток, л* - количество задач в контрольной работе.

Диаграмма иллюстрирует рост средних оценок за экзамены и за контрольные работы. С помощью диаграммы обнаруживаем, что тенденции роста средних оценок за экзамены и контрольные работы имеют обший характер.

Для оценки роста значений исследуемого признака используются два статистических метода: х\- критерий Фридмана и Ь - критерий Пейджа. Эти

критерии применяются дня сопоставления показателей, измеренных в трёх или более условиях на одной и той же выборке испытуемых.

■у-■*■-.■

и/ 'У^........■ ^

у,.-" -

■■л--.»:-~—ГГГГ^-г -*,-.■ ;

' * * *

Диаграмма 3. Сравнение средних оценок за экзамены и контрольные

работы.

Оценим достоверность изменений экзамена иконных оценок с помощью критерия х) Фридмана. Для этого возьмём экзаменационные оценки по геометрии за первые три семестра без учёта пересдач. Расчетная общая сумма рангов в критерии определяется по формуле:

^ Л, = „. ¿"(с-И) ^ где п _ количество испытуемых, с — количество замеров. Определяем эмпирическое значение х1 по формуле:

X* = -—--!—3*я-<«г+1), где с — количество замеров, п —

[л-с-(с + ]) ]

количество испытуемых, Т] - сумма рангов по каждому из замеров.

При больших количествах испытуемых (п > 10) эмпирические значения X' сопоставляются с критическимизначениями х *

Так как х\о5< Х'г (5,991 < 8,8875), то гипотеза Но отклоняется и принимается.гипотеза Н,: изменения экзаменационных оценок в течение трёх семестров не являются случайными (р = 0,05).

Оценим достоверность изменений оценок контрольных работ с помощью критерия х; Фридмана, Для этого возьмём оценки контрольных работ по геометрии по четырем модулям.

Проверяемая гипотеза Н0: изменения оценок за контрольные работы по четырём модулям являются случайными. Альтернативная гипотеза Н]: изменения оценок за контрольные работы по четырём модулям не являются случайным и.

Так как ХГо,<н< Х^г (11,345 < 27,75), то гипотеза Но отклоняется и принимается гипотеза Нд: изменения оценок за контрольные работы по четырём модулям не являются случайными <р =0,01).

Таким образом, можно сделать вывод, что изменение оценок за контрольные работы и экзамены не случайны, следовательно, закономерны.

Критерий Фридмана не предназначен для определения направления тенденции. Судить о тенденции изменений как о росте оценок можно по показателям средних баллов на диаграмме 1. Для того чтобы доказать тенденцию роста, используем Ь— критерий Пейджа.

Возьмём случайную выборку нз 12 испытуемых и проранжируем оценки. Сумма рангов по каждому испытуемому равна 10. Расчетная общая сумма рангов в критерии определяется по формуле:

^^ = где п- количество испытуемых, с - количество замеров.

Проверяемая гипотеза Нд: тенденция роста оценок от первой контрольной работы к четвёртой является случайной. Альтернативная гипотеза Н^ тенденция роста оценок от первой контрольной работы к четвёртой не является случайной.

Определяем эмпирическое значение Ь по формуле:

£ = где Т] - сумма рангов по каждой ко1ГГ роль ной; ] -

порядковый номер контрольной.

ЦНП>иг1 1) то гипотеза Н0 отклоняется и принимается гипотеза Н»:

тенденция роста оценок от первой контрольной работы к четвертой не является случайной.

На основании того, что изменения оценок за контрольные работы по четырём модулям не являются случайными и тенденция роста оценок от первой контрольной работы к четвёртой не является случайной, можно сделать вывод, что при использовании контролирующих модулей, разработанных в соответствии со стандартом, повышается качество знаний. Это доказывает эффективность разработанных контролирующих модулей по геометрии.

Для подтверждения качества использованной системы оценки результатов контрольных работ с учётом количества попыток было проведено дополнительное исследование. В работе приводятся расчеты, показывающие, что по каждому семестру корреляция между экзаменационной оценкой и оценкой за контрольную работу статистически значима, следовательно, предложенная система оценки является достоверной относ шел ьно оценки знаний студентов.

В заключении работы приводятся итоговые выводы исследования. На пути массового внедрения электронных (в том числе, интерактивных) средств обучения стоят следующие препятствия: во-первых, низкий уровень технического оснащения средних школ и несвоевременная модернизация оборудования; во-вторых, недостаточная подготовка педагогических кадров к использованию электронных средств обучения; в-третьнх - малое количество ИСО, учитывающих особенности учебного процесса, и обладающих максимально простым в использовании интерфейсом и широкими возможностями применения в процессе обучения. Первые две проблемы решаются соответствующими ведомствами, но для решения третьей проблемы необходим определённый уровень организации технологии создания обучающих программ, учитывающей ключевые аспекты внедрения.

В процессе теоретического и экспериментального исследования получены следующие основные результаты:

1) исследовано современное состояние средств обучения (электронных в целом и интерактивных в частности) математике для вузов и средней школы. Определено, что качество интерфейса обучающей программы является фактором, определяющим эффективность внедрения ИСО;

2) интерактивный интерфейс обучающей программы реализован с использованием когнитивно-визуального подхода к обучению математике;

3) разработана технология создания ИСО математике;

4) разработаны и апробированы 6 контролирующих модулей по геометрии по темам: «Прямая на плоскости», «Прямая и плоскость в пространстве», «Преобразования плоскости», «Построение сечений», «Кривые второго порядка», «Поверхности второго порядка»;

5) создан и апробирован специальный курс «Разработка интерактивных средств обучения с помощью Macromedia Flash MX»;

6) проведена работа с 14 студентами в последовательности «спецкурс — курсовая работа - педагогическая практика - дипломная работа», результатом которой являлись авторские ИСО математике;

7) проведён обучающий эксперимент, результаты которого доказывают эффективность использования ИСО математике.

По результатам исследования сделаны выводы:

I) цель исследования достигнута; 2) данное исследование не является полностью законченным трудом, в силу различных факторов (ограничение по времени, не останавливающееся развитие современных средств обучения, трудоёмкость освоения средств создания ИСО и т.п.). 3) перспективы развития данной темы предполагают как углубление (усложнение ИСО), так и расширение (создание ИСО по школьному курсу геометрии и других математических дисциплин) исследовательской работы.

Содержание диссертации отражено в следующих публикациях автора:

1. Рыжков, А. И„ Возможности Macromedia Hash MX 2004 при реализации когнитивно-вюуального подхода к обучению геометрии. [ТЬкст] / А.И.Рыжков, А. Н. Яруткин, // Актуальные проблемы качества педагогического образования: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Часть 2. - Новосибирск: Изд. НГПУ, 2005. -270с. (0,3/0,15 п.л.)

2. Рыжков, А. И. Разработка интерактивных средств обучения с помощью Macromedia Flash MX 2004, [Текст] ; Методические рекомендации / А. И, Рыжков, А. И. Петров. — Новосибирск: Изд. НГПУ, 2005. - 48 е.: ил. (1,2/0,6 пл.)

3. Кузьмичев, А. И. Технологические аспекты обучения математике, обеспечивающие развитие профессионализма в образовательном комплексе педагогический колледж — педагогический вуз {Текст] / А, И. Кузьмичев, Ф. Л, Осипов, А, И, Рыжков, А, Н. Яруткин / /Педагогический профессионал юн в современном образовании: Материалы Международной научно-практической конференции. - Новосибирск: НГПУ, 2006. - Ч. 1. -467 с. (0,32/0,1 п.л.)

4. Петров, А. И. Интерфейс интерактивных контролирующих программ по геометрии, разработанных с помощью Mac mined ia Flash 2004 [Текст] / А.И.Петров, А.И.Рыжков, А. Н. Яруткин // Национальные и этнические приоритеты в решении социально-экономических проблем мировой культуры и цивилизации. Материалы Международной научно-практической конференции 10-12 марта 2006 г. Новосибирск. Изд-во «АрхивариусЛ», 2006 г. - 335 с. (0,22/0,1 пл.)

5. Кузьмиче в, А. И. Образовательный комплекс педагогический колледж — педагогический вуз как фактор развития профессионализма будущих учителей [Текст] / А. И. Кузьмиче в, Ф.Л.Осипов, А.И.Петров, А. И. Рыжков, А. Н. Яруткин // Актуальные проблемы качества профессионального образования: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Новосибирск: НГПУ, 2006. (0,175/0,05 пл.)

6. Петров, А. И. Использование интерактивных контролирующих программ по геометрии, разработанных с помощью Macromedia Flash 2004 [Текст] / А. И. Петров, А. И. Рыжков, А. Н. Яруткин / / Актуальные проблемы качества профессионального образования; Материалы Всероссийской научно-практической конференции. — Новосибирск: НГТ1У, 2006. (0,41/0,2 пл.)

7. Лежнев, Е. В. Возможности Macramedia Flash MX при реализации типовых задач по математическому анализу [Текст] / ЕВ. Лежнев, А. И. Рыжков // Пятая Всероссийская научно-практическая конференция "Единая образовательная информационная среда: проблемы и пути развития". 74 -76 стр. {0,1/0,05 пл.)

8. Петров, А. И. Технология конструирования шггерактнвных контролирующих программ по геометрии с помощью Macromedia Flash MX 2004 [Текст] / А.И.Петров, А.И.Рыжков, А.Н.Яруткин // Пятая Всероссийская научно-практическая конференция "Единая образовательная информационная среда: проблемы и пути развития". 67 -68 стр. (0,06/0,02 пл.)

9. Рыжков, А, И. Решение проблемы интерфейса обучающей программы по математике на основе ког ниг и в но-в юуального подхода [Текст] / А, И. Рыжков //Философия образования, - Новосибирск, 2006.- слецпыпуск-С. 276-287. (0,4 пл.)

Ю.Козлов, A.A. Аналт результатов использования контролирующих программ по геометрии в педагогическом колледже [Текст) / А. А. Козлов, А.И.Рыжков, А. Н, Яруткин // Аспирантский сборник НГПУ - 2006 (По материалам научных исследований аспирантов, соискателей, докторантов): В 4 ч. - Часть 3. - Новосибирск: Изд. НГПУ, 2006. (0,42/0,1 пл.) П.Рыжков А. И. Практикум по геометрии по теме «Прямая на плоскости» (Электронный ресурс] / А. И. Рыжков, А. И. Петров, А. Н. Яруткин, А. И.Хасанов // )ittp://mp m - ns ри. щ (ФГУП НТЦ «Информрегистр» №0320601498, свидетельство№8794 от 30 октября 2006 г.) 12. Рыжков А. И. Практикум по геометрии по теме «Прямая и плоскость в пространстве» [Электрон™й ресурс] / А. И. Рыжков, А. И. Петров, А. Н, Яруткин, А. И.Хасанов // hup://iTipm,nsp»,ni {ФГУП НТЦ «Информрегистр» №0320601500, свидетельство№8796 от 30 октября 2006 г.)

Отпечатано в типографии Новосибирского государственного технического университета 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20,

тел./факс (383) 346-08-57 формат 60x84/16, объем 1,5 пл., тираж 120 экз., заказ № 113 , подписано в печать 113.11.06 г.

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Рыжков, Андрей Игоревич, 2006 год

Введение.

Глава 1. Теоретические и методологические основы применения ИСО математике.

1.1. Актуальность и предпосылки возникновения ИСО.

1.2. Когнитивно-визуальный подход в обучении математике.

1.3. Когнитивно-визуальный подход в интерфейсе обучающей программы

1.4. Анализ сложившейся практики внедрения электронных средств обучения

1.4.1. Классификация ЭСО.

1.4.2. Классификация средств разработки ЭСО и сравнительный анализ их качественного использования.

1.5. ИСО и тесты.

1.6. Методологические особенности ИСО.

1.6.1. Функциональные отличия ИСО.

1.6.2. Применение ИСО на уроке.

1.6.3. Принципы формирования ИСО.

Глава 2. Педагогическая технология разработки ИСО математике.

2.1. Описание технологии разработки ИСО математике.

2.1.1. Компоненты технологии разработки ИСО математике.

2.1.2. Системный анализ дидактической системы с использованием ИСО

2.1.3. Реализация программированного обучения с помощью ИСО.

2.1.4. Реализация компьютерного обучения с помощью ИСО.

2.2. Методика разработки интерфейса ИСО математике.

2.2.1. Требования, предъявляемые к ИСО.

2.2.2. Границы применимости ИСО математике.

2.2.3. Этапы разработки ИСО.

2.2.4. Интерфейс программной среды и его оптимизация.

2.2.5. Специфика ИСО математике.

2.3. Технология конструирования ИСО.

2.3.1. Компоненты технологии конструирования ИСО.

2.3.2. Разработка интерактивных практикумов.

2.3.3. Разработка интерактивных тренажёров.

2.4 Методика использования ИСО математике на примере геометрии.

2.4.1 Методика внедрения ИСО.

2.4.2 Методика проведения занятий с использованием ИСО.

2.5. Методика внедрения технологии создания ИСО.

2.5.1 Обучение технологии разработки ИСО математике.

2.5.2 Содержание спецкурса.

2.5.3 Результаты проведения спецкурсов.

Глава 3. Оценка эффективности технологии разработки и методики внедрения ИСО математике.

3.1. Оценка эффективности использования ИСО математике.

3.1.1 Организация и проведение констатирующего эксперимента.

3.1.2 Организация и проведение поискового эксперимента.

3.1.3 Организация и проведение обучающего эксперимента.

3.1.4 Результаты обучающего эксперимента.

3.2. Оценка эффективности технологии разработки ИСО математике.

3.2.1. Этапы развития технологии конструирования ИСО.

3.2.2. Альтернативная оценка эффективности технологии разработки ИСО математике.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Технология разработки интерактивных средств обучения и методика их использования в курсе геометрии педвузов"

С лавинообразным ростом количества персональных компьютеров появилась возможность использовать ЭВМ как средство обучения. При разработке многочисленных обучающих программ не учитывались открытия и достижения теории программированного обучения, так как в большинстве случаев разработчиками являлись программисты, а не методисты. Программист определял функциональность электронного средства обучения, а методист, педагог составлял содержание. Это рассогласование определило низкое качество существующих обучающих программ, и недостаточную эффективность их внедрения.

Для исключения многозначности, целесообразно определиться в современной неустоявшейся терминологии.

Под компьютерными средствами обучения (КСО) понимают программные средства (программный комплекс) или программно-технический комплекс, предназначенный для решения определенных педагогических задач, имеющий предметное содержание и ориентированный на взаимодействие с учеником. Таким образом, в это определение попадают и аппаратное и программное обеспечение персонального компьютера.

В нашей работе целесообразно ограничить рассмотрение только программным обеспечением персонального компьютера - программной составляющей КСО, так называемыми электронными средствами обучения. Электронные средства обучения (ЭСО) - это программные средства, предназначенные для решения определенных педагогических задач, имеющие предметное содержание и ориентированные на взаимодействие с учеником.

Однако в исследовании нам потребуется в классе ЭСО выделить те специфические средства обучения, которые способны управлять учебной деятельностью. Интерактивные средства обучения (ИСО) - электронные средства обучения, ориентированные на взаимодействие с учащимся и реализующие управление учебной деятельностью.

Проблема исследования заключается в повышении эффективности использования обучающих и контролирующих программ в процессе обучения. В частности, существует проблема методики использования таких программ в процессе обучения. С другой стороны, существует проблема создания обучающих и контролирующих программ, обладающих возможностями влиять на учебную деятельность. Возможности таких программ во многом определяются возможностями их интерфейса. Качественное решение проблемы создания оптимального интерфейса обучающей программы возможно посредством создания технологии разработки ИСО математике.

Цель исследования заключается в создании технологии разработки ИСО математике, включающей методику их использования, позволяющей:

- повысить эффективность применения ИСО в процессе обучения геометрии;

- проверять не только результат решения задачи, но и правильность рассуждений и вычислений в ходе решения задачи;

- предоставить дополнительные возможности для индивидуализации учебной деятельности студентов за счёт использования интерактивных обучающих и контролирующих программ по математике;

- повысить качество математического образования.

Предмет исследования - методика использования ИСО в курсе геометрии педвузов.

Гипотеза исследования: использование интерактивных средств обучения геометрии, разработанных на основе когнитивно-визуального подхода к обучению математике, позволит повысить качество обучения геометрии.

Задачи исследования:

- анализ сложившейся практики внедрения электронных средств обучения математике и геометрии в частности;

- выявление ключевых противоречий в проблеме создания интерфейса обучающей программы;

- поиск наиболее эффективной среды разработки средств обучения геометрии;

-реализация когнитивно-визуального подхода к обучению математике в интерфейсе обучающей программы;

- определение основных принципов разработки ИСО;

-разработка ИСО геометрии и использование их для проведения контрольных работ;

- экспериментальное подтверждение эффективности использования разработанных ИСО.

Теоретическую и методологическую основу исследования составляют основные положения теории программированного обучения (Б. Скиннер, Н. Краудер, В. П. Беспалько), психолого-педагогических основ обучения (И. Я. Лернер, А. Р. Лурия, В. П. Зинченко), когнитивно-визуального подхода к обучению математике (В. А. Далингер, Н. А. Резник, М. И. Башмаков, С. Н. Поздняков), методики преподавания математики (А. Ж. Жафяров, В. А. Далингер, Г. И. Саранцев, В. Г. Болтянский, В. М. Монахов, А. Д. Александров, А. В. Погорелов).

Для решения задач исследования использовались следующие методы:

- анализ психолого-педагогической и методической литературы, посвящённой методике обучения математике, литературы по информационным технологиям;

- системный анализ;

- наблюдение и анкетирование;

- математическое и компьютерное моделирование;

- педагогический эксперимент по внедрению разработанной технологии;

- обработка результатов педагогического эксперимента методами математической статистики.

Этапы исследования. На первом этапе исследования (2003 год) был проведён анализ психолого-педагогической, методической литературы, посвящённой методике обучения математике, литературы по информационным технологиям, сложившейся практики внедрения электронных средств обучения, классификация средств разработки ИСО и анкетирование студентов МФ НГПУ.

На третьем этапе исследования (2005 - 2006 год) были созданы контролирующие модули по темам «Прямая и плоскость в пространстве», «Построение сечений многогранников», «Преобразование плоскости», «Кривые второго порядка», «Поверхности второго порядка».

Апробация и внедрение результатов. Основные теоретические и практические положения исследования докладывались автором на следующих конференциях:

- Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы качества педагогического образования» (2005, 2006 гг.);

- Международной научно-практической конференции «Педагогический профессионализм в современном образовании» (2006 г.);

Разработан и проводится, начиная с 2004 года спецкурс «Разработка интерактивных средств обучения с помощью Macromedia Flash MX 2004» на математическом факультете НГПУ для студентов старших курсов, по содержанию которого в 2005 году в соавторстве с А.И. Петровым подготовлены и опубликованы методические рекомендации «Разработка интерактивных средств обучения с помощью Macromedia Flash MX 2004».

В 2005 году спецкурс адаптирован и проведён с учащимися школы №185 г.Новосибирска. В 2006 году спецкурс адаптирован и проведён с учителями лицея № 113 г. Новосибирска.

В 2005-2006 учебном году в Институте молодёжной политики и социальной работы (ИМПИСР) НГПУ проводились лекции, практические и самостоятельные работы по информатике с использованием мультимедийных лекций, интерактивных практикумов и электронных тестов со студентами первого курса (группы П-11, CP-12 и ОРМ-13) с использованием интерактивной доски (SmartBoard) и локальной сети.

30 октября 2006 года два контролирующих модуля по геометрии по темам «Прямая на плоскости» и «Прямая и плоскость в пространстве» зарегистрированы в ФГУП НТЦ «Информрегистр» (практикум «Прямая на плоскости» №0320601498, свидетельство №8794 от 30 октября 2006 г.; практикум «Прямая и плоскость в пространстве» №0320601500, свидетельство №8796 от 30 октября 2006 г.)

Научная новизна исследования заключается в том, что: -предложена технология создания ИСО, включающая методику их использования;

-экспериментально подтверждена эффективность данной технологии при создании ИСО геометрии;

- экспериментально подтверждена эффективность использования разработанных ИСО.

Теоретическая значимость исследования заключается в формировании нового подхода к созданию обучающих программ. Этот подход заключается в расстановке приоритетов между участниками создания ИСО в пользу методиста, как заказчика, определяющего работу программиста. Это значит, что содержание обучающей программы мы считаем первичным относительно формы обучающей программы. Для реализации этого положения на основе расширения когнитивно-визуального подхода нами созданы основные виды интерфейсов, позволяющие повысить уровень интерактивности обучающей или контролирующей программы.

Практическая значимость исследования заключается в следующем:

-разработанные ИСО геометрии внедрены в учебный процесс на математическом факультете НГПУ;

-использование ИСО даёт положительный эффект при обучении студентов геометрии;

- разработанные ИСО являются в значительной мере адаптируемыми к школьному курсу математики;

- студенты математического факультета, обучавшиеся на спецкурсе, смогли разработать и применить на педагогической практике интерактивные средства обучения математике по различным темам школьного курса геометрии.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"

Заключение

На пути массового внедрения электронных (в том числе, интерактивных) средств обучения стоят следующие препятствия: во-первых, низкий уровень технического оснащения средних школ и несвоевременная модернизация оборудования; во-вторых, недостаточная подготовка педагогических кадров к использованию электронных средств обучения; в-третьих - малое количество ИСО, учитывающих особенности учебного процесса, и обладающих максимально простым в использовании интерфейсом и широкими возможностями применения в процессе обучения. Первые две проблемы решаются соответствующими ведомствами, но для решения третьей проблемы необходим определённый уровень организации технологии создания обучающих программ, учитывающей ключевые аспекты внедрения.

В процессе теоретического и экспериментального исследования получены следующие основные результаты:

3) разработана технология создания ИСО математике;

5) создан и апробирован специальный курс «Разработка интерактивных средств обучения с помощью Macromedia Flash MX»;

6) проведена работа с 14 студентами в последовательности «спецкурс -курсовая работа - педагогическая практика - дипломная работа», результатом которой являлись авторские ИСО математике;

По результатам исследования сделаны выводы:

1) цель исследования достигнута; 2) данное исследование не является полностью законченным трудом, в силу различных факторов (ограничение по времени, не останавливающееся развитие современных средств обучения, трудоёмкость освоения средств создания ИСО и т.п.). 3) перспективы развития данной темы предполагают как углубление (усложнение ИСО), так и расширение (создание ИСО по школьному курсу геометрии и других математических дисциплин) исследовательской работы.

На основании всего перечисленного можно сделать вывод, что цель исследования достигнута.

Предложенная тема исследования содержит в себе большие возможности как для её расширения, так и для углубления. Понятно, что содержательно-методические линии курса геометрии педагогического вуза являются естественным расширением соответствующих линий курса геометрии школы, а это значит, что адаптация разработанных модулей будет проще разработки «с нуля» аналогичных программ для школы. В силу существенных временных ограничений нами не были проведены эксперименты со школьниками, хотя очевидно, что такой опыт позволил бы сделать выводы относительно «совместимости», «сочетаемости» ИСО математике для вузов и для школ.

С другой стороны, проведение всего курса геометрии (а не эпизодических занятий) на основе ИСО математике, позволило бы лучше изучить возможности ИСО по развитию познавательного интереса, мотивации ученика, развитию пространственных представлений и т.д. Задача по созданию такого курса (посредством предлагаемой технологии разработки

ИСО математике) в перспективе выполнима в относительно небольшие сроки.

В литературе, посвященной современным формам получения образования [50] упоминаются программно-методические комплексы (ПМК). ПМК включают:

- обучающие программы по всему курсу;

-методические рекомендации для преподавателя по использованию обучающих программ;

- руководство по инсталляции и эксплуатации обучающих и контролирующих программ для учащегося;

-печатный учебник, содержание которого соответствует содержанию обучающих программ.

Понятно, что в перспективе на основе разработанных модулей возможно создание программно-методического комплекса по геометрии для педвуза. А предлагаемая технология разработки ИСО математике может стать частью технологии разработки ПМК, но это - уже тема для другой научной работы.

Содержание диссертации отражено в следующих публикациях автора:

1) Рыжков, А. И. Возможности Macromedia Flash MX 2004 при реализации когнитивно-визуального подхода к обучению геометрии / А. И. Рыжков, А. Н. Яруткин // Актуальные проблемы качества педагогического образования : материалы Всероссийской науч.-практич. конф. - Новосибирск : Изд. НГПУ, 2005. - Ч. 2. - 270 с.

2) Рыжков, А. И. Разработка интерактивных средств обучения с помощью Macromedia Flash MX 2004 : методические рекомендации / А. И. Рыжков, А. И. Петров. - Новосибирск : Изд. НГПУ, 2005. - 48 с.: ил.

3) Рыжков, А. И. Технологические аспекты обучения математике, обеспечивающие развитие профессионализма в образовательном комплексе педагогический колледж - педагогический вуз / А. И. Кузьмичев,

Ф. JI. Осипов, А. И. Рыжков, А. Н. Яруткин // Педагогический профессионализм в современном образовании : материалы Международной науч.-практич. конф. - Новосибирск : Изд. НГПУ, 2006. - Ч. 1. - 467 с.

4) Петров, А. И. Интерфейс интерактивных контролирующих программ по геометрии, разработанных с помощью Macromedia Flash 2004 / А. И. Петров, А. И. Рыжков, А. Н. Яруткин // Национальные и этнические приоритеты в решении социально-экономических проблем мировой культуры и цивилизации : материалы Международной науч.-практич. конф. (Новосибирск, 10-12 марта 2006 г.). - Новосибирск : Архивариус-Н, 2006. -335 с.

5) Рыжков, А. И. Образовательный комплекс педагогический колледж -педагогический вуз как фактор развития профессионализма будущих учителей / А. И. Кузьмичев, Ф. JI. Осипов, А. И. Петров, А. И. Рыжков, А. Н. Яруткин // Актуальные проблемы качества профессионального образования : материалы Всероссийской науч.-практич. конф. -Новосибирск : Изд. НГПУ, 2006.

6) Рыжков, А. И. Использование интерактивных контролирующих программ по геометрии, разработанных с помощью Macromedia Flash 2004 / А. И. Петров, А. И. Рыжков, А. Н. Яруткин // Актуальные проблемы качества профессионального образования : материалы Всероссийской науч.-практич. конф. - Новосибирск : НГПУ, 2006.

7) Рыжков, А. И. Возможности Macromedia Flash MX при реализации типовых задач по математическому анализу / Е. В. Лежнев, А. И. Рыжков // Единая образовательная информационная среда: проблемы и пути развития : материалы V Всероссийской науч.-практич. конф. (Томск, 21-23 сентября 2006 г.). - Томск : Графика, 2006. - 144 с. - С. 74-76.

8) Рыжков, А. И. Технология конструирования интерактивных контролирующих программ по геометрии с помощью Macromedia Flash MX 2004 / А. И. Петров, А. И. Рыжков, А. Н. Яруткин // Единая образовательная информационная среда: проблемы и пути развития : материалы

V Всероссийской науч.-практич. конф. (Томск, 21-23 сентября 2006 г.). -Томск : Графика, 2006. - 144 с. - С. 67-68.

9) Рыжков, А. И. Решение проблемы интерфейса обучающей программы по математике на основе когнитивно-визуального подхода / А. И. Рыжков // Философия образования. - 2006. - Специальный выпуск. - С. 276-287.

10) Рыжков, А. И. Анализ результатов использования контролирующих программ по геометрии в педагогическом колледже / А. А. Козлов,

А. И. Рыжков, А. Н. Яруткин // Аспирантский сборник НГПУ - 2006 : по материалам науч. исследований аспирантов, соискателей, докторантов : в 4 ч. - Новосибирск : Изд. НГПУ, 2006. - Ч. 3. - С. 27-37.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Рыжков, Андрей Игоревич, Новосибирск

1. Барышкин, А. Г. Компьютерные презентации на уроке математики /

2. A. Г. Барышкин, Т. В. Шубина, Н. А. Резник // Компьютерные инструменты в образовании. 2005. -№ 1. - С. 62-71.

3. Батищев, В. И. Мультимедийные средства обучения / Батищев В. И., Мишин В. Ю. // http://conf.sssu.ru/phorums/read.php?f=25&i=35&t=l

4. Башмаков, А. И. Интеллектуализация как средство повышения доступности технологий разработки компьютерных средств обучения // Башмаков А. И. // http://ict.edu.iWvconfflndex.php?a^conf&c=getFoim&r= thesisDesc&d=light&idsec=l 52&idthesis=6155

5. Башмаков, М. И. Развитие визуального мышления на уроках математики / М. И. Башмаков, Н. А. Резник //Математика в школе. 1991. - №1. 4-8 с. Изд. «Педагогика», «Математика в школе».

6. Башмаков, М. И. Информационная среда обучения / М. И. Башмаков, С. Н. Поздняков, Н. А. Резник. СПб.: СВЕТ, 1997. - 400 с.

7. Бескин, Л. Н. Стереометрия : пособие для учителей средней школы / Л. Н. Бескин. -М.: Просвещение, 1971. -415 с.

8. Бескин, Н. М. Роль задач в преподавании математики / Н. М. Бескин // Математика в школе. 1992. - № 4-5. 3-4 с. Изд. «Педагогика», «Математика в школе».

9. Беспалько, В. П. Слагаемые педагогической технологии / В. П. Беспалько. М.: Педагогика, 1989. - 192 с.: ил.

10. Беспалько, В. П. Основы теории педагогических систем / В. П. Беспалько. -Воронеж : Изд-во Воронеж, гос. ун-та, 1977. 137 с.

11. Беспалько, В. П. Теория учебника: дидактический аспект /

12. B. П. Беспалько. М.: Педагогика, 1988. - 160 с.

13. Беспалько, В. П. Некоторые вопросы педагогики высшей школы / В. П. Беспалько. Рига, 1972. - 154 с.

14. Беспалько, В. П. Элементы теории управления процессом обучения / В. П. Беспалько. М. : Знание, 1970. - Ч. 1. - 82 с. 13. Беспалько, В. П.

15. Элементы теории управления процессом обучения / В. П. Беспалько. М. -.Знание, 1970. - Ч. 2. - 72 с.

16. Беспалько, В. П. Программированное обучение. Дидактические основы / В. П. Беспалько. М.: Изд-во МГУ, 1970. - 300 с.

17. Болтянский, В. Г. Как развивать «графическое мышление» /

18. B. Г. Болтянский // Математика в школе. 1978. - № 3. с. 16 - 23. Изд. «Педагогика», «Математика в школе».

19. Болтянский, В. Г. Кабинет математики / В. Г. Болтянский. М. : Педагогика, 1972. - 163 с.

20. Вилькеев, Д. В. Метод объяснения и его значение в умственном развитии / Д. В. Вилькеев, А. С. Габидуллин // Советская педагогика. 1979. - № 3.1. C. 48-52.

21. Владимирский, Б. М. Компьютерные учебники: анализ конструкции и психофизиологические требования информатики / Б. М. Владимирский // Компьютерные инструменты в образовании. 2000. - № 1.

22. Володарская, И. А. Педагогические цели обучения в современной высшей школе // И. А. Володарская // Новые методы и средства обучения. 1988. -№3.-С. 36-45.

23. Гальперин, П. Я. Методы обучения и умственное развитие ребёнка / П. Я. Гальперин. М.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 1985.

24. Гузеев, В. В. О разработке сценария для программы-тренажера / В. В. Гузеев // Математика в школе. -1990. № 5. - С. 10 -14.

25. Гультяев, А. К. Проектирование и дизайн пользовательского интерфейса / А. К. Гультяев, В. А. Машин. СПб.: Коронапринт, 2000. - 352 с.

26. Гурский, Д. A. ActionScript 2.0: программирование во Flash MX 2004. Для профессионалов / Д. А. Гурский. СПб.: Питер, 2004. - 1088 с.

27. Гурский, Д. A. Flash MX 2004 и ActionScript 2.0: обучение на примерах / Д. А. Гурский, Ю. А. Гурский. М.: Новое знание, 2004. - 446 с.

28. Далингер, В. А. Анализ типичных ошибок, допускаемых в курсе алгебры и начал анализа / В. А. Далингер // Математика в школе. 1998. - № 6.

29. Далингер, В. А. Внутрипонятийные связи и методика их реализации в процессе обучения геометрии / В. А. Далингер // Актуальные вопросы обучения геометрии в средней школе : сб. науч. тр. Владимир : Изд-во Владимирского гос. пед. ин-та, 1989. - С. 16-26.

30. Далингер, В. А. Когнитивно-визуальный подход к обучению математике : учеб. пособие / В. А. Далингер, О. О. Князева. Омск : Изд-во ОмГПУ, 2004. -344 с.

31. Далингер, В. А. Пользовательский интерфейс и обучение будущего учителя умению его адаптировать к особенностям учащихся / Далингер В. А. // http://www.ict.edu.ru/vconMndex.php?a=vconf&c=getForm&r=thesisDesc&id sec=159&idvconf=27&idthesis=6653&d=light

32. Дмитриева, А. В. Технология дистантного обучения математике студентов педагогического университета (на материале геометрии) : дис. канд. пед. наук : 13.00.02 : защищена 08.04.98 / Дмитриева Аделаида Викторовна. Новосибирск : НГПУ, 1997. 135 с.

33. Ежова, Н. М. Визуальная организация информации в компьютерных средствах обучения: автореф. дис. канд. пед. наук / Ежова Н. М. // http://vischool.r2.ru/avtref.htm

34. Жафяров, А. Ж. Математическая статистика / А. Ж. Жафяров, Р. А. Жафяров. Новосибирск : Изд. НГПУ, 2000. - 249 с.

35. Жильцова, О. А. Деятельностный подход к построению компьютерной поддержки учебного процесса / Жильцова О. А. // http://www.alledu.ru/filesO/ files l/files45/files317/docs/gilcova.doc

36. Жуковский, В. И. Визуальное мышление в структуре научного познания / В. И. Жуковский, Д. В. Пивоваров, Р. Ю. Рахматуллин. Красноярск : Изд-во Краснояр. гос. ун-та, 1988. - 178,2 с.

37. Зимина, О. В. Рекомендации по созданию электронного учебника / Зимина О. В., Кириллов А. И. // www.academiaxxi.ru/MetxPapers//AOrecomt.htm

38. Зинченко, В. П. Психологические основы педагогики : учеб. пособие / В. П. Зинченко. М.: Гардарики, 2002. - 431 с.

39. Иванова Н. Ю., Влияние индивидуальных особенностей математического мышления на процесс решения задач / Н. Ю. Иванова, И. Я. Коплунович // Математика в школе. 2004. - № 9. - С. 37-40.

40. Кстиновская, Т. П. Реабилитационная деятельность учителя : учеб. пособие / Т. П. Калиновская. Тюмень, 2001. - 215 с.

41. Калмыкова, 3. И. Проблемы индивидуальных различий в обучаемости школьников / 3. И. Калмыкова // Советская педагогика. 1968. - № 6. -С. 105-117.

42. Козлов, А. А. Анализ результатов использования контролирующих программ по геометрии в педагогическом колледже / А. А. Козлов,

43. A. И. Рыжков, А. Н. Яруткин // Аспирантский сборник НГПУ 2006 : по материалам науч. исследований аспирантов, соискателей, докторантов : в 4 ч. - Новосибирск : Изд. НГПУ, 2006. - Ч. 3. - С. 27-37.

44. Константинов, В. Н. Технические средства обучения и современная школа. Методика составления контролирующих программ /

45. B. Н. Константинов, Ю. И. Щербак. Воронеж : Изд-во Воронеж, гос. пед. ин-та, 1975.-С. 5-14.

46. Куфлей, О. В. Новые технологии в высшем образовании и электронные средства обучения / О. В. Куфлей, Е. И. Юсова.

47. Ланг, А. Л. О понятии наглядности и ее роли в процессе познания и обучения / A. JI. Ланг. Таллин, 1967. - 83 с.

48. Лернер, И. Я. Дидактические основы методов обучения / И. Я. Лернер. -М.: Педагогика, 1981.

49. Лурия, А, Р. Основы нейропсихологии / А. Р. Лурия. М. : Изд-во Моск. гос. ун-та, 1973. - 374 с.

50. Машбиц, Е. И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения / Е. И. Машбиц. М.: Педагогика, 1988. - 192 с. - (Педагогическая наука - реформе школы).

51. Михалёва, Т. Г. Организация непрерывной профессиональной подготовки студентов на основе системного подхода / Т. Г. Михалёва, А. В. Никитин // Новые методы и средства обучения. 1988. - № 3. - С. 36-62.

52. Моисеева, М. В. Интернет-обучение: технологии педагогического дизайна / под ред. канд. пед. наук М. В. Моисеевой. М.: Камерон, 2004. - 224 с.

53. Монахов, В. М. Технологические основы проектирования и конструирования учебного процесса / В. М. Монахов // Волгоградский гос. пед. ун-т. Волгоград: Перемена, 1995, - 152 с.

54. Обзор мультимедийных ресурсов (на примере продуктов компании «Кирилл и Мефодий») // http://www.ippk.ru/metod mater/metod mat KM 2003.htm.

55. О программе модернизации педагогического образования. М. : Изд-во АПК и ПРО, 2003.-31 с.

56. Пойя, Д. Как решать задачу: пособие для учителей / Д. Пойя ; пер. с анг. В. Г. Звонаревой, Д. Н. Белла ; под. ред. Ю. М. Гайдука. 2-е изд. - М.: ГИЗ МП РСФСР, 1961.-208 с.

57. Равен, Д. Педагогическое тестирование: Проблемы, заблуждения, перспективы / Д. Равен ; пер.с англ. Ю. И. Турчаниновой, Э. Н. Гусинского. -2-е изд., испр. М.: Когито-Центр, 2001. - 141 с. - Библиогр.: с. 128-140. -ISBN 5-89353-044-6.

58. Резник, К А. Визуальная алгебра. Многочлены : учеб. пособие ; центр профессионального обновления / Н. А. Резник. СПб. : Информатизация образования, 1997. - 112 с.

59. Резник, Н. А. Визуальная планиметрия «треугольник и его элементы» : сб. визуально-дидактических материалов для ученика и учителя (5-6 класс) / Н. А. Резник. СПб.: Информатизация образования, 2000. - 22 с.

60. Резник, Н. А. Визуальные уроки : сб. дидактических материалов к школьным урокам / Н. А. Резник. СПб.: Свет, 1996. - 80 с.

61. Резник, Н. А. Дроби и модули, степени и корни: Матрицы (4-11 классы) / Н. А. Резник. СПб. : Институт продуктивного обучения РАО ; Мурманск, Мурманский гос. тех. ун-т, 1999.

62. Резник, Н. А. Дроби и модули, степени и корни: Решения и методические указания (4-11 классы) / Н. А. Резник. СПб. : Институт продуктивного обучения РАО; Мурманск : Мурманский гос. тех. ун-т, 1999.

63. Резник, Н. А. Углы. Визуальные тетради: Визуальные материалы для учителя и ученика (5-7 классы) / Н. А. Резник. СПб. : Институт продуктивного обучения РАО; Мурманск : Мурманский гос. тех. ун-т, 1997.

64. Резник, Н. А. Неопределённый интеграл. Визуальный конспект-практикум / Н. А. Резник, Г. Б. Казакова. СПб. : Институт продуктивного обучения РАО ; Мурманск : Мурманский гос. тех. ун-т, 1998. - Вып. II. - Ч. 1: Простейшие методы интегрирования.

65. Резник, Н. А. Отдельные проблемы интерфейса компьютерных средств обучения / Н. А. Резник, Н. М. Ежова. Мурманск : Изд-во МИЭП, 2003. -36 с.

66. Резник, Н. А. Методические основы обучения математике в средней школе с использованием средств развития визуального мышления : дис. д-ра пед. наук / Резник Н. А. Мурманск, 1997.

67. Резник, Н. А. Частная концепция визуальной организации учебной теории в экранном интерфейсе / Резник Н. А., Ежова Н. М. // http://vischool.r2.ru/ texts/RYezP 2005.htm

68. Саранцев, Г. И. Сборник упражнений по методике преподавания математики в средней школе : учеб. пособие для студентов-заочников III-IV курсов физ.-мат. фак. пединститутов / Г. И. Саранцев. -М., 1983. 80 с.

69. Селевко, Г. К. Современные образовательные технологии : учеб. пособие / Г. К. Селевко. М.: Народное образование, 1998. - 256 с.

70. Селезнев, В.А. Элементы математического формализма для филологов: учеб. пособие/ В. А. Селезнев. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2000. - 63 с.

71. Скибицкий, Э. Г. Дидактическое обеспечение процесса дистанционного обучения / Скибицкий Э. Г. // http://www.e-joe.ru/sod/00/l00/st205.html

72. Скибицкий, Э. Г. Компьютерная культура педагога как условие информатизации образования / Э. Г. Скибицкий, JI. И. Холина // Экология человека: взаимодействие культуры и образования в современных условиях. Новосибирск, 1998.

73. Скибицкий, Э. Г. Теоретические основы дистанционного обучения : моногр. / Э. Г. Скибицкий, JI. И. Холина. Новосибирск : Изд. НГПУ, 2002. -136 с.

74. Талызина, Н. Ф. Пути и возможности автоматизации учебного процесса / Н. Ф. Талызина, Т. В. Габай. М., 1977.

75. Февралева, Н. А. Использование мультимедийных средств обучения / Февралева Н. А. ; Курганский гос. ун-т // http://www.kurgan-city.ru/confl/ fevraleva.html

76. Фрадкин, В. Е. О некоторых условиях эффективности применения компьютерных средств обучения / Фрадкин В. Е. // http://edu.delfa.net/cabinet/ stat/uslov%20effect.html

77. Харламов, И.Ф. Педагогика / И. Ф. Харламов. М. : Гардарики, 2004. -520 с.

78. Холодная, М. А. Психология интеллекта. Парадоксы исследования / М. А. Холодная. 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Питер, 2002. - 272 с.: ил.

79. Подготовка учителя математики: Инновационные подходы : учеб. пособие / под. ред. проф. В. Д. Шадрикова. М.: Гардарики, 2002. - 383 с.

80. Шестак, Н. В. Методическое обеспечение учебного процесса с применением технических средств визуальной наглядности / Н. В. Шестак // Новые методы и средства обучения. 1988. - № 4. - С. 30-55.

81. Щербак, Ю. И. Технические средства обучения и современная школа. Технические средства стандартизированного контроля. Воронеж : Изд-во Воронеж, гос. пед. ин-та, 1975. - С. 15-26.

82. Цукаръ, А. Я. Методические основы обучения математике в средней школе с использованием образного мышления : дис. . д-ра пед. наук / Цукарь А. Я. Новосибирск : Изд. НГПУ, 2000. - 419 с.

83. Цукарь, А. Я. Функции и графики: Задания образного характера для учащихся 7-11 классов / А. Я. Цукарь. Новосибирск : Наука. Сибирское предприятие РАН, 1998. - 128 с.

84. Якиманская, И. С. Образное мышление и его место в обучении / И. С. Якиманская // Советская педагогика. 1968. - № 12. - С. 62-71.

85. Cyrs, Т. Maximizing Interaction during a Telelecture : Teleclass Teaching / Т. Cyrs, F. Smith. Las Cruces : New Mexico State University, 1990.

86. Kirkwood, A. Selection and use of media for open and distance learning : materials production in open and distance learning / A. Kirkwood. London : Paul Chapman Publishing, 1994. - P. 64-65, 66-67, 69-70, 71.

87. Moore, Michael G. The American Journal of Distance Education. 1989. -№2.-Vol.3.