Кузьминой Ирины Анатольевны
Мой город
Возможности применения информационных технологий для организации исследовательской работы учащихся
Кузьмина Ирина Анатольевна,
учитель математики и информатики
МОУ СОШ №5 г.Нарьян-Мара
В последнее время неуклонно увеличивается объем информации, которую должен усвоить ученик. Сегодня возникает необходимость организации исследовательской деятельности в процессе обучения, результатом которой станут знания, содержащиеся обычно в учебниках в готовом виде. Исследовательская работа становится неотъемлемой частью эффективного образования. При использовании объяснительно-иллюстративного подхода, задача ученика сводится к запоминанию и воспроизведению знаний или усвоению того или иного действия путем тренировки, при исследовательском подходе ученик самостоятельно получает знания о предметах и явлениях, устанавливает пути изучения наук. Он «открывает» знания или действия, подлежащие усвоению, приходя ко многим фактам в ходе исследований, которые стимулируют познавательную деятельность учащихся под руководством учителя, обучают методам проведения исследования и формам предъявления результатов. Приобщение к исследовательским проектам позволит ученикам не только приобретать новые знания, но и овладевать новыми способами деятельности
При организации учебного исследования перед педагогом и учениками встает вопрос: как, можно осуществить обработку результатов? Вследствие этого важное место в организации исследовательской работы может и должно отводиться использованию информационных технологий. Компьютер позволяет значительно расширить возможности получения и обработки информации учениками, обеспечивая эффективную организацию исследовательской деятельности учеников и повышая их информационную компетентность.
Формы и методы использования компьютера в организации исследовательской работы зависят от содержания материала, поставленных цели и задач. В первую очередь для обработки и оформления результатов исследования возможно использование офисных приложений Excel, Word, Access, PowerPoint. Они есть практически на каждом компьютере, обладают широкими возможностями, совместимы между собой. Для применения современных компьютерных технологий на уроке и ученики, и учитель должны быть компетентны в данной области. Сюда следует отнести умение работать с клавиатурой и мышкой, знание операционной системы Windows и приложений MS Office на уровне пользователя. Для их полноценного использования необходимо время для изучения, желательна помощь продвинутых пользователей. Но для начала работы достаточно базовых навыков.
В моей практике средствами организации исследовательской деятельности учащихся помимо средств пакета Microsoft Office стали графические редакторы: Paint, Adobe Photoshop, CorelDraw; программа для создания анимационных роликов Macromedia Flash MX; редактор сайтов Macromedia DreamWeaver. Немаловажную роль в создании исследовательских проектов, наполнению их интересным содержанием отводится Интернет-ресурсам.
В проведении многих исследований в различных областях немаловажную роль играет табличный процессор Excel. Его средствами можно легко организовать самые различные вычисления с использованием мощного аппарата функций и формул, проследить динамику математических процессов, построить графики и исследовать свойства функций, создать диаграммы, получить выборки данных, удовлетворяющих определенным критериям, провести статистический анализ данных. Основное достоинство и отличие Excel заключается в простоте использования средств обработки данных. Для анализа результатов часто бывает необходимо отсортировать полученную таблицу по одному или нескольким параметрам. Подробнее остановимся на вопросе обработки данных исследования.
Предположим, что в результате эксперимента было получено N пар значений двух взаимосвязанных величин x и y и известно, что эти величины связаны между собой линейной зависимостью. Из-за погрешностей измерительных приборов, наличия случайных факторов значения измеряемых величин будут отличаться от истинных. При нанесении результатов эксперимента на график точки будут иметь некоторый разброс, поэтому невозможно найти такую прямую, которая проходила бы через все экспериментальные точки.
Формулы для вычисления параметров прямой достаточно сложны, в то время как встроенные функции Excel позволяют провести расчет, не вникая в суть формул.
С аналитической точки зрения задача обработки результатов измерений состоит в нахождении параметров а и b, при которых уравнение y=ax+b описывает данные эксперимента наилучшим образом. Один из возможных методов определения этих параметров – метод наименьших квадратов. С графической точки зрения считается, что прямая проведена наилучшим образом, если экспериментальные точки располагаются по обе стороны от этой прямой приблизительно на одинаковом от нее расстоянии.
Для построения графика необходимо занести исходные данные на лист Excel, выделить диапазон и выполнить команду Вставка-Функция…, в категории Статистические найти и выделить функцию ЛИНЕЙН.
Далее необходимо ввести диапазоны ячеек, содержащих экспериментально найденные значения величины x и y, выделить введенные числовые данные, необходимые для построения графика.
Выполнить команду Вставка-Диаграмма…, выбрать Тип и Вид на вкладке Стандартные – Точечная, задать параметры диаграммы. Диаграмму можно вывести на отдельном листе.
После этого можно добавить прямую, построенную на основании расчетов по методу наименьших квадратов. Для этого установить указатель мыши на одну из точек графика, вызвать контекстное меню. Выбрать пункт Добавить линию тренда…, в диалоговом окне Линия тренда на вкладке Тип щелкнуть в поле Линейная. Полученная прямая станет графиком проведенного исследования.
Говоря о роли информационных технологиях в исследовательской деятельности, нельзя не отметить роль текстового процессора Word. При оформлении учебного исследования важно подготовить текстовые и иллюстративные материалы. Владея правильными приемами, можно быстро производить запись обыкновенных дробей и сложных алгебраических формул, строить графики и диаграммы, что позволит обеспечить научность исследовательской работы. Здесь важным моментом является соблюдение требований к оформлению исследовательской работы. Необходимо акцентировать внимание на требования к оформлению документов, компоновке титульного листа, формате заголовков разделов и подразделов, записи библиографии, нумерации страниц и т.д
Важное место в проведении учебных исследований я отвожу электронным презентациям PowerPoint, которые позволяют ученикам визуализировать информацию при незначительных затратах времени. Простой интерфейс программы дает возможность успешно использовать ее для выполнения защиты проектов учащимися. Доклады, иллюстрируемые при помощи PowerPoint, зрелищны. Фиксируя основные мысли с экрана, ученикам легче воспринимать материал. Сегодня нами создан банк презентаций по различным темам, и основным требованием к проведении защиты результатов исследования давно стало использование мультимедийного оборудования. При создании презентаций обязательно выполнение основных требования к оформлению: разумное использование эффектов анимации, вставка графиков, таблиц, диаграмм, лаконичность текста, логичность и структурированность изложения информация, красивое и в то же время деловое оформление презентации.
Немаловажная роль в оформлении исследований отводится графическим редакторам, в частности, Paint, Adobe Photoshop, Corel Draw. С их помощью учебные исследования наполняются художественным содержанием. Отсканированные материалы часто необходимо подвергнуть определенной обработке для последующего их использования в учебном исследовании, что требует обязательного знания данного вида программного обеспечения. Графические изображения, созданные в Gif аниматорах, позволяют придать слайдам динамичность. Компьютерная графика дает возможность лучше организовать защиту результатов исследования.
К сожалению, презентации PowerPoint даже с Gif-анимациями не позволяют в полной мере «оживить» изображение на экране. Для создания роликов к проектам неоценимы возможности программы Macromedia Flash. В целом организация пользовательского интерфейса редактора является достаточно стандартной для Windows-приложений. Здесь достаточно легко реализуется навигация, осуществляется движение объектов, вставляются звуковые файлы. Несмотря на то, что работа над созданием ролика требует временных затрат, но результатом может стать интерактивное средство, позволяющее смоделировать различные процессы.
Еще одним средством «оживления» исследования являются фильмы, которые легко монтируются с помощью редакторов, в частности, Windows Movie Maker. Такие фильмы позволяют наглядно проиллюстрировать различные процессы и явления. Использование звуковых файлов не является особенно важным в исследовательской деятельности, но в некоторых случаях возникает необходимость ввести в содержание презентации музыкальные фрагменты, что с успехом позволяют сделать midi и mp3-редакторы.
Важным средством оформления результатов исследования является редактор Macromedia DreamWeaver, с помощью которого достаточно легко, с минимальным знанием языка HTML, создаются сайты. Возможности по добавлению различных объектов в сайт практически неограниченны. Оживить сайт помогает внедрение объектов JavaScript. Оформление по результатам исследований сайтов и их публикация в сети Интернет позволит познакомить с исследованием большую аудиторию. Создание и размещение в сети учебно-исследовательских сайтов – задача ближайшего времени, стоящая перед нами.
Интерес к исследовательской деятельности во многом зависит от того, как представляются ее результаты. Применение компьютеров позволяет сделать эту работу занимательной. При создании учебных проектов школьные науки из объекта изучения часто превращаются в средство получения новых знаний, а информатика становится незаменимым помощником. Информационные технологии в учебных исследованиях учат не только применять на практике теоретические знания, но и отрабатывают навыки работы с программным обеспечением, стимулируют учеников к самостоятельному приобретению знаний, у них развивается любознательность, повышается интерес к изучению предмета, показывается его нужность в реальной жизни.
Конечно, наибольший эффект может быть достигнут только при использовании компьютеров в организации учебного процесса на уровне школы. Использование с компьютерной техникой всегда вызывает множество вопросов. Это вопросы материально-технической базы, готовности педагогов к систематическому использованию компьютерной техники. Здесь очень многое здесь зависит от поддержки администрации, учителей информатики. Главное – желание самого педагога, его стремление к самообразованию и саморазвитию.
Использование современных информационных технологий в организации исследовательской деятельности поднимает эту работу на качественно новый уровень, способствует повышению мотивации обучения, развитию творческого мышления школьников.
