Исследование использования электронного учебника по математике, созданного с применением информационно-коммуникационных технологий

Наличие противоречий между стремительным ростом объема информации и усвояемостью этой информации учениками, и с другой стороны между высоким уровнем развития информационных технологий и уровнем методических разработок для их использования в учебном процессе, привело к тому, что назрела необходимость в качественно новом методическом обеспечении, а именно в электронном учебно-методическом контенте.

Вместе с этим следует сказать, что на пути внедрения в сферу образования информационно-коммуникационных технологий возникают некоторые трудности. К тому же сами информационнокоммуникационные технологии постоянно обновляются, то есть появляются новые и эффективные технологии, которые основаны на разработках в области искусственного интеллекта, а также на виртуальной реальности. Одним из выходов из сложившегося положения можно назвать интеграцию технологий [1]. То есть они должны быть объединены таким образом, чтобы было возможно преподавателю или учителю использовать на своих занятиях понятные ему технические средства, а также адаптированные к процессу обучения технические средства. Подобная инте- грация информационно-коммуникационных технологий и образовательных технологий будет новым этапом более эффективного внедрения этих технологий в систему образования.

Одним из способов подобной интеграции может стать электронный учебник [2].

Автором в ходе своего исследования были выделены условия эффективного использования информационно-коммуникационных технологий при разработке электронного учебника. Все условия тесно связаны друг с другом. Электронный учебник представляет собой переменный компонент процесса обучения [3]. Его использование может объясняться рядом факторов. Электронный учебник способствует повышению эффективности решения задач по математике за счет того, что в нем заложена возможность постановки учебной цели, отбора содержания, определения способов достижения конечных результатов обучения, обратной связи, оценки деятельности учащихся.

Для проверки гипотезы о том, что применение электронного учебника в процессе подготовки учащихся по математике будет эффективнее, если при разработке электронного учебника использовать информационно-коммуникационные техно- логии, в одной из школ города было проведено экспериментальное исследование. Автором был разработан электронный учебник по математике в среде 3D Max Studio, а также была разработана электронная тетрадь в качестве дополнения к этому учебнику.

Исследование проводилось с целью выявления уровня обученности учащихся 11

класса по предмету «Математика» по итогам использования учителями электронного учебника, созданного с использованием информационно-коммуникационных технологий и использования традиционного электронного учебника.

Количественный состав экспериментальной и контрольной групп представлен в таблице 1.

Таблица 1. Состав групп, принимающих участие в исследовании

Экспериментальная группа			Контрольная группа
Класс	Школа	Количество человек	Класс	Школа	Количество человек
11 А	3	24	11 Б	3	20

В ходе эксперимента сопоставлялся уровень обученности учеников, которые изучали математику с использованием электронного учебника автора (экспериментальная группа), с уровнем обученности студентов, которые изучали математику по традиционному электронному учебнику. Под обученностью понимается познавательная мотивация, теоретическая и практическая подготовка, адекватная оценка своих знаний. Поэтому в обученности определялись мотивационный, теоретический, практический и оценочный компоненты.

Под высоким уровнем обученности будет пониматься наличие устойчивой мотивации, понимание теоретических моментов математики, усвоение основных прин- ципов и законов математики, связанных с разделом 11 класса.

Под средним уровнем будет пониматься наличие устойчивой мотивации, понимание почти всех законов и принципов математики, связанных с разделом 11 класса. Под низким уровнем будет пониматься наличие неустойчивой мотивации, слабое представление законов и принципов математики, связанных с разделом 11 класса, неадекватная оценка своих знаний.

Методы, которые использовались для получения исходных данных для эксперимента – это анализ самостоятельных и практических работ учеников, наблюдение, анкетирование, беседа, тестирование.

Полученные данные представлены в таблице 2.

Таблица 2. Соответствие различных форм представления экспериментальных данных

Уровень готовности	Формы представления
	Цифровая	Графическая
Высокий	0,67-1	+++
Средний	0,34-0,66	++
Низкий	0-0,33	+

Определялись такие показатели обученности, как коэффициент обученности. Это k – среднее арифметическое мотивационного (k1), теоретического (k2), практического (k3) и оценочного компонентов (k4). Коэффициент k1 измерялся из анализа результатов теста «Измерение мотивации достижений», k2 измерялся как отношение количества правильных ответов на теоретические вопросы к общему количе- ству вопросов по теории, k3 измерялся как отношение количества правильно решенных задач к общему количеству задач, k4 – это отношение k1 к k2 [4].

Проведенная работа показала, что количество учащихся на начальном этапе исследования, которые имеют познавательную мотивацию в обоих классах, достаточно мало (рис.1).

Рисунок 1. Познавательная мотивация учащихся на начальном этапе исследования

Анализ полученных данных показал, что в целом исходный уровень познавательной мотивации, достаточно низкий, как в экспериментальной группе, так и в контрольной группе. Также в начале эксперимента был определен исходный уровень теоретического, практического и оценочного компонентов.

Уровень теоретического и практического компонента определялся по итогам заданий по математике, которые были даны учащимся. А уровень оценочного компонента был вычислен с помощью методики выявления самооценки С. Будасси. Полученные результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3. Обобщенные результаты начального этапа эксперимента

Класс	K1	K2	K3	K4	k
11 a	0,34	0,32	0,26	0,34	0,32
11 б	0,33	0,29	0,24	0,32	0,30

Исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что на начальном этапе эксперимента не наблюдается существенных различий в уровне обученности.

На втором этапе эксперимента было реализовано использование в третьей четверти электронных учебников, выполненных по разным технологиям их создания. На заключительном этапе эксперимента снова был определен коэффициент обученности в двух классах.

Обобщенные результаты заключительного этапа эксперимента представлены в таблице 4.

Таблица 4. Обобщенные результаты конечного этапа эксперимента

Класс	K1	K2	K3	K4	k
11 a	0,67	0,74	0,62	0,70	0,69
11 б	0,59	0,49	0,42	0,49	0,50

Исходя из полученных данных можно сделать вывод о том, что уровень обученности учащихся 11 а класса выше уровня обученности учащихся 11 б класса.

В 11а классе использовался на уроках математики электронный учебник с применением информационно-коммуника- ционных технологий, который был разработан автором.

Из проведенного эксперимента можно сделать вывод о том, что:

• 1.    Использование информационнокоммуникационных технологий при создании электронного учебника влияет на изменение познавательной мотивации

• 2.    По сравнению с начальным этапом эксперимента увеличилось количество учащихся, которые имеют познавательную

мотивацию, в экспериментальном классе. В контрольном классе изменения незначительны. Использование электронного учебника прежде всего влияет на мотивацию, которая уже в свою учащихся.                                 очередь влияет на уровень теоретического и практического компонентов.