Особенности использования системы GeoGebra в процессе обучения

Lecturer, Department of Informatics and Mathematics, Krasnodar University of the Ministry of Internal Affairs of the Russian Federation

Сегодня наблюдаемые изменения, соответствующие этапу перехода к информационному обществу, предписывают необходимость поиска нетипичных подходов к теории и практике развития навыков использования информационных и коммуникационных технологий. Субъекты учебного процесса все чаще сталкиваются с задачами современного изложения материала, повышения эффективности обучения и воспитания, твердого владения основами науки, обеспечения более высокого уровня образования.

В информационном обществе XXI в. главной ценностью является прямое и независимое приобретение новых навыков, полученных благодаря легкому доступу к информации и наличию базовых знаний. При этом обмен информацией не имеет ни пространственных, ни временных границ [1].

Процесс освоения студентами современных информационных технологий и их эффективное применение в учебном процессе обеспечивают гармоничное развитие познавательной сферы обучающихся за счет овладения новыми техниками и методами. При этом приобретаются информационно-коммуникативные навыки, что становится основой для организации целостной системы знаний студентов.

По мнению ученых в этой области, особенностью современного общества является постоянно возрастающая нестабильность. Впервые в истории цивилизации поколения вещей, процессов и мыслей сменяются быстрее, чем поколения людей. При этом неустойчивость проявляется в разнообразии вариантов общественной жизнедеятельности [2].

Доминирующую роль сегодня играют не природные ресурсы и энергия, а информация и научные навыки, такие условия создают как единый стратегический резерв для социума, так и возможности для его дальнейшего развития. Вхождение человеческой цивилизации в цифровое информационное пространство приводит к возникновению совершенно новой образовательной среды. Как мы отмечали ранее, результаты анализа особенностей, присущих информационному обществу, с акцентом на проблеме подготовки индивида к жизни в этом обществе, требуют фундаментальных изменений в системе образования [3].

Одним из эффективных способов организации учебного процесса педагогическим коллективом является использование современных информационных и коммуникационных технологий. При преподавании математических дисциплин особое место занимает вопрос об изменении уровня сформированности компетенций у студентов, так как этот аспект напрямую влияет на качество обучения [4].

Geogebra – это свободно распространяемая система с доступным исходным кодом, специально разработанная как средство обучения геометрии и алгебре. С ее использованием в рамках образовательного процесса многие понятия и теоремы становятся для обучающихся «видимыми» и «осязаемыми». Попутно студенты приобретают навыки работы на компьютере не только в рамках обучения, но и при решении исследовательских задач [5].

Работа с математической задачей в динамической математике проходит в три этапа:

• –    геометрическое моделирование условия задачи на экране монитора;

• –    решение задачи на экране с использованием возможностей анимации;

• –    построение математической модели решения, увиденного на экране.

Динамическая среда Geogebra как одна из эффективных и простых в применении компьютерных систем позволяет должным образом реализовать указанные этапы. Кроме того, достоинствами данной системы выступают, во-первых, высокая мобильность; во-вторых, доступность широкому кругу пользователей в компьютерных сетях; в-третьих, адекватность современному уровню научного знания.

В рассматриваемой программе с интуитивно понятным и простым в использовании интерфейсом студент или преподаватель может выбрать тип фигуры, которую он хочет изучить или продемонстрировать, размещая точки, линии и углы в нужном месте. Geogebra выполняет множество действий, отображаемых в сетке интерфейса, – от рисования простых параллельных линий до преобразования любого объекта в вектор.

Простой интерфейс облегчает обучение. В нем легко визуализировать геометрическую плоскость, при этом если элементы добавляются один к другому, они будут скопированы и отображены в обоих местах. Системное окно напоминает доску, на которой можно создавать диаграммы, геометрические фигуры и т. д. (рисунок 1). Внесенные коррективы отображаются в этом окне, т. е. при изменении уравнения трансформируется график, масштаб или его положение в пространстве. Формула, написанная рядом с графиком, будет автоматически исправлена в соответствии с новыми значениями.

Рисунок 1 – Интерфейс системы Geogebra

Возможности Geogebra не ограничиваются только построением графиков, в ней также предусмотрено создание интерактивных видеороликов при решении задач в стереометрии. Система обладает мощными функциональными ресурсами, которые позволяют наглядно демонстрировать учебный материал (рисунок 2), что, в свою очередь, обеспечивает лучшее усвоение геометрии, поскольку грамотно построенный рисунок служит залогом успешного решения задачи.

Рисунок 2 – Конус и его сечение

Система Geogebra становится незаменимым инструментом и для организации самостоятельной работы обучаемых по следующим причинам:

• –    она облегчает восприятие и понимание материала на основе новых способов его подачи;

• –    допускается адаптация к потребностям, уровню подготовки, интеллектуальным возможностям и стремлениям студента;

• –    предоставлены широкие возможности для самоконтроля на всех этапах обучения [6].

На наш взгляд, комплексное использование интерактивных моделей значительно активизирует процесс объяснения учебного материала и повышает его качество. Образы и понятия лучше усваиваются, если демонстрируются с помощью моделей и анимации. Программное обеспечение Geogebra позволяет оптимизировать образовательный процесс, рационально расходовать тренировочное время, внедрять дифференцированный подход к обучению.

В заключение следует отметить, что самое важное в деятельности преподавателя – не останавливаться на достигнутом. В связи с этим необходимо совершенствовать приемы и методы обучения, для того чтобы обеспечить высокий уровень собственной профессиональной деятельности.

Ссылки:

• 1.    Бояров Е.Н. Формирование информационной компетентности специалиста образования в области безопасности жизнедеятельности // Педагогика безопасности: наука и образование : материалы Всероссийской научной конференции с международным участием / сост. и общ. ред. В.В. Гафнера. В 2 ч. Екатеринбург, 2012. Ч. 1. С. 21–26 ; Гилярова М.Г. Повышение мотивации обучения через использование интерактивных элементов электронных образовательных ресурсов // Информатика и образование. 2012. № 10 (239). С. 26–27.

• 2.    Жукова П.Н., Прокопенко А.Н., Гуржий А.А. Использование информационных технологий в системе ведомственного образования на современном этапе (на примере БЕЛ ЮИ МВД России им. И.Д. Путилина) // Проблемы информационного обеспечения деятельности правоохранительных органов : сборник статей 4-й Всероссийской научно-практической конференции. Белгород, 2018. С. 3–12.

• 3.    Епифанцева В.А. Использование цифровых образовательных ресурсов в учебном процессе в условиях реализации ФГОС нового поколения: опыт, проблемы // Проблемы информационного обеспечения деятельности правоохранительных органов : сборник статей 6-й Всероссийской научно-практической конференции. Белгород, 2019. С. 210–214.

• 4.    Старостенко И.Н., Михайленко Е.В. К вопросу об использовании информационных технологий при организации самостоятельной работы обучающихся // Проблемы современного педагогического образования. 2019. № 65-1. С. 257– 262.

• 5.    Корбукова Н.А. Балльно-рейтинговая система как оценка функциональной подготовленности студента // Развитие современного образования: теория, методика и практика : материалы III Международной научно-практической конференции. Чебоксары, 2015. С. 175–178.

• 6.    Санникова Н.И. Применение электронных образовательных ресурсов в условиях перехода на новые ФГОС общего образования // Информатика и образование. 2012. № 3 (232). С. 20–21.

Редактор: Тюлюкова Мария Олеговна Переводчик: Мельников Евгений Вячеславович