Интеграция образовательных технологий при обучении математике

Федотова А. Д. Интеграция образовательных технологий при обучении математике // Вестник Бурятского государственного университета. Образование. Личность. Общество. 2022. № 1. С. 38‒42.

Развитие цифровых технологий стало определяющим этапом в формировании образовательного процесса в современных условиях. За последние годы рынок цифровых технологий стремительно нарастает. Развитие онлайн-обучения, геймификация обучения, непрерывность обучения стали неотъемлемой частью учебного процесса. Преподаватели гуманитарных дисциплины активно используют цифровые педагогические технологии, однако педагоги математических и естественно-научных наук относились к цифровизации образования скептически, сложность донесения материала и его представление являлись ключевым фактором отставания в использовании IT-технологий в данных областях наук.

Основой для организации цифрового образовательного процесса служат внедрение и модернизация образовательных технологий. В цифровом образовательном пространстве выделяют три вида технологий:

• -    информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) универсального назначения (офисные программы, графические редакторы, средства организации телекоммуникации и т. д.);

• –    педагогические технологии , предполагающие использование ИКТ или основанные на их использовании (дистанционное обучение, смешанное обучение, организация проектной деятельности и др.);

• -    квазипрофессиональные технологии (в т. ч. цифровые), обеспечивающие формирование у обучающихся необходимых общепрофессиональных и профессиональных компетенций.

По мнению ряда исследователей [1; 3], педагогические технологии можно разделить на два класса :

• -    «... доцифровые педагогические технологии (например, организация исследовательской деятельности обучающихся, технология «кейс-стади» и т. д.), которые предполагают использование ИКТ как вспомогательного педагогического средства, что не предполагает существенной модернизации этих педагогических технологий;

• -    цифророжденные педагогические технологии, своим возникновением обязанные процессу цифровизации и основанные на использовании цифровых средств (виртуальная экскурсия как модернизация традиционной экскурсии; онлайн-лаборатории по естественно-научным дисциплинам и т. д.)…» [1].

Анализ современного образовательного процесса позволяет констатировать, что использование педагогических технологий должно быть направлено на такие технологические решения, которые содержат в себе условия и алгоритмы формирования универсальных и профессиональных компетенций, востребованных цифровым обществом и цифровой экономикой, что возможно сделать, на наш взгляд, только при условии интеграции образовательных технологий.

Возникшая ситуация с пандемией стала толчком к развитию этого направления. На рынке IT-услуг стали массово развиваться сервисы и гаджеты, способные решить данную проблему. Довольно давно в сфере проектирования и 3D моделирования использовались специальные программы и графические планшеты для реализации сложных проектных решений. Высокая цена и сложность в обучении не давали возможности специалистам других сфер использовать данные продукты. Но с возникшим спросом появилось и предложение. Бюджетные графические планшеты, а также развитие сервисов, поддерживающих возможность онлайн досок, стали отправной точкой для многих педагогов, позволив осуществить перенос дисциплин в цифровую среду. Так, трудоемкость набора сложных математических формул, графиков в математических и естественно-научных дисциплинах, не давала возможность в полной мере вести дисциплины удаленно в высшей школе, а IT-технологии решили эту проблему. Сейчас на рынке представлено огромное количество как платных так и бесплатных сервисов, которые дают возможность использовать экран компьютера в качестве аудиторной доски, такие как ZOOM, ALMboard, MIRO, ConceptBoard и другие. Кроме того, многие из них не только выступают в качестве цифровой аудитории, но и дают возможность в полной мере организовать дистанционное обучение на основе интеграции образовательных технологий. Формирование классов, личных кабинетов с возможностью предоставления как лекционного материала, так и заданий как в классическом формате так и в виде онлайн-тестов с использованием конструктора тестов упрощает работу педагога и систематизирует ее. Возможности составления онлайн-расписаний, установления сроков выполнения и сдачи проверочных работ преподавателю, сохранение всего учебного процесса и возможность отслеживания его в режиме реального времени помогает как педагогам, так и обучающимся адаптироваться к работе в цифровой среде и настроить полноценное дистанционное обучение. Примером таких сервисов могут служить Canvas, Edmodo, Teachbase, Google, в каждом из них есть как плюсы, так и минусы, но любой из них можно адаптировать под себя.

Например, такой сервис, как Moodle, который составляет основу электронной образовательной среды многих университетов, имеет более широкие функциональные возможности и оптимален для создания комплексных онлайн-курсов, минусом же такого сервиса является необходимость дополнительного обучения педагогов и студентов для корректной работы. С этой точки зрения Google, в составе которого такие возможности, как Google класс и Googlemeet-ing, дает возможность абсолютно любому человеку, имеющему персональный компьютер или мобильный телефон, обучаться в онлайн-среде без необходимости дополнительного обучения, что делает данный сервис более востребованным.

Проиллюстрируем интеграцию образовательных технологий на примере математики. В последнее время актуальность приобретает метод моделирования. В тестах международного исследования PISA представлены задачи по математике, предполагающие использование данного метода. Программный продукт Desmos позволяет рассмотреть задания на моделирование и проведение компьютерного экспериментального исследования. Используя данный информационный образовательный ресурс, обучающиеся экспериментируют, работая с программой (меняя условия протекания процессов, начальные данные эксперимента), видят изменения непосредственно на интерактивной «клетчатой бумаге», осуществляют поиск оптимального решения проблемы, выходят на новый уровень образования.

В курсе математики достаточно много занятий, где приходится много работать у доски, вычерчивая сложные схемы, чертежи и графики. Это трудоемко и занимает много времени, решить эту проблему возможно при помощи использования интерактивной доски и программных средств, в инструменты которых входит быстрое построение сложных чертежей и даже построение 3D моделей. Сегодня существуют программные продукты, которые позволяют визуализировать графики, составлять таблицы, строить геометрические чертежи. К ним можно отнести WinPlot, Graphing Calculator 3D, Geometry, CaRMetal, GeoGebra и др.

Наиболее часто используемой программой является GeoGebra, поскольку является бесплатным контентом и поддерживает русскоязычную версию. Данная программа разработана Маркусом Хохенвартером, может работать на различных операционных системах Как отмечает С. В. Ларин, «GeoGebra предназначена прежде всего для решения задач по геометрии: в ней можно создавать всевозможные конструкции из точек, векторов, отрезков, прямых, строить гра- фики элементарных функций, которые также возможно динамически изменять варьированием некоторого параметра, входящего в уравнение, а также строить перпендикулярные и параллельные заданной прямой линии, серединные перпендикуляры, биссектрисы углов, касательные, определять длины отрезков, площади многоугольников и т. д. Кроме того, координаты точек могут быть введены вручную на панели объектов, а уравнения кривых, касательные - в строке ввода при помощи соответствующих команд» [2]. Таким же функционалом обладает отечественный программный продукт «Живая геометрия», который активно используется педагогами общеобразовательных организаций.

Таким образом, благодаря интеграции педагогических технологий меняются представления о современном процессе обучения как у педагогов, так и у обучающихся. Использование различных образовательных технологий позволяет педагогам не только отказаться от модели образовательного процесса, основанного на трансляции знаний, но и перейти к образовательному процессу, основанному на технологиях диалога, сотрудничества, развития личностных качеств обучающихся, а также обеспечивает индивидуализированную подстройку образовательного процесса под особенности каждого обучающегося.