CC BY
85
References
1. Ob utverzhdenii federal'nogo gosudarstvennogo obrazovatel'nogo standarta srednego professional'nogo obrazovanija po special'nosti 29.02.04 Konstruirovanie, modelirovanie i tehnologi-ja shvejnyh izdelij. [prikaz Ministerstva obrazovanija i nauki RF ot 15.05. 2014 № 534], available at: ConsultantPlus. (accessed: 17.05.2019). (In Russian)
2. Ispol'zovanie informacionnyh i telekommunikacionnyh tehnologij v kachestve sredstv obucheni-ja, available at: http://otherreferats.allbest.ru/pedagogics/00171239_0.html. (accessed: 20.05.2019). (In Russian)
3. Robert I. V. Sovremennye informacionnye tehnologii v obrazovanii : Didakticheskie problemy, perspektivy ispol'zovanija [Modern information technologies in education: Didactic problems, prospects for use]. Moscow, Shkola-Press, 2001, 140 p (In Russian)
4. Zaharova I. G. Informacionnye tehnologii v obrazovanii [Informational technology in education]. Moscow, Izd. centr «Akademija», 2003, 192 p. (In Russian)
5. Kodzhaspirova G. M., Petrov K. V. Tehnicheskie sredstva obuchenija i metodika ih ispol'zovanija [Technical training aids and methods of their use]. Moscow, Izd. centr «Akademija», 2005, 352 p. (In Russian)
6. Kungurceva E. V. Problemy rasprostranenija informacionnyh obrazovatel'nyh tehnologij sredi pedagogov kolledzhej [Problems of the spread of information educational technologies among college teachers], Informacionnye tehnologii i obrazovanie /Informational technologies and education, 2004, no. 1, available at: http://ito.su/2001/ito/III/1/III-1-19.html. (accessed: 22.05.2019). (In Russian)
7. Vladimirskij B. M. Rol' i mesto kognitivnoj mashinnoj grafiki v obuchenii [The role and place of cognitive computer graphics in learning], Tezisy dokladov uch.-metod. konferencii "Sovremennye informacionnye tehnologii v uchebnom processe" (g. Rostov-na-Donu, 25-26 apr. 2000 g.) [Abstracts of the academic-method. Conference «Modern information technologies in the educational process», Rostov-na-Donu, 25-26 apr. 2000]. Rostov n/D, RGU, 2000, p. 53 (In Russian)
8. Hristochevskij S. A. Informacionnye tehnologii [Informational technologies]. Moscow, ARKTI, 2001, 199 p. (In Russian)
Романенко Светлана Владимировна, преподаватель ГБОУ ПОО «Магнитогорский технологический колледж им. В. П. Омельченко», Челябинская область, г. Магнитогорск, e-mail: [email protected]
Губанова Елена Геннадьевна, преподаватель ГБОУ ПОО «Магнитогорский технологический колледж им. В. П. Омельченко», Челябинская область, г. Магнитогорск, e-mail: [email protected]
Romanenko Svetlana Vladimirovna, Lecturer, of the Magnitogorsk Technological College named after V. P. Omelchenko, Chelyabinsk region, Magnitogorsk, e-mail: [email protected]
Gubanova Elena Gennadyevna, teacher of the Magnitogorsk Technological College named after V. P. Omelchenko, Chelyabinsk region, Magnitogorsk, e-mail: [email protected]
Сведения для цитирования: Сидорова, Е. Н. Виртуальная лаборатория как метод обучения математике / Е. Н. Сидорова // Инновационное развитие профессионального образования. — 2019. — № 3 (23). — С. 43-48.
УДК 372.016:51 ББК 74.262.21
ВИРТУАЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ КАК МЕТОД ОБУЧЕНИЯ МАТЕМАТИКЕ
Е. Н. Сидорова
В статье рассматривается одно из возможных направлений интенсификации обучения математике студентов профессиональных образовательных организаций на основе виртуальной математической лаборатории. Транслируется авторский опыт преподавания некоторых тем математики, предусматривающий развертывание учебной деятельности студентов в соответствии с дидактическими возможностями виртуальной лаборатории, построенной на основе имеющихся программных средств.
Ключевые слова: преподавание математики, среднее профессиональное образование, интенсификация процесса обучения, виртуальная лаборатория по математике.
Учебная дисциплина «Математика» входит в общеобразовательный, математический и естественно-научный циклы учебного плана профессиональной образовательной организации (далее — ПОО). Следует отметить, что на изучение математики в среднем профессиональном образовании, как правило, выделено от 150 до 200 часов, хотя ранее количество часов, отведенных на ее изучение, было почти вдвое больше. Данная ситуация выделяет проблему: достижение требуемых результатов — личностных, метапредметных, предметных — с наименьшими затратами учебного времени.
Для решения этой проблемы необходимо внедрение и применение инновационных образовательных технологий. Мы предлагаем использовать на уроках математики виртуальные лаборатории, что согласуется с задачами Федерального проекта «Цифровая образовательная среда» национального проекта «Образование», в частности с такой задачей, как «создание современной и безопасной цифровой образовательной среды, обеспечивающей высокое качество и доступность образования всех видов и уровней» [1].
Под виртуальными лабораториями понимается два типа программно-аппаратных комплексов:
- лабораторная установка с удаленным доступом — назовем такие комплексы дистанционными лабораториями;
- программное обеспечение, позволяющее моделировать лабораторные опыты — виртуальные лаборатории (в узком смысле) [2].
Виртуальные лаборатории традиционно используются на уроках химии и физики для проведения опытов и экспериментов в труднореализуемых на практике ситуациях. Рассмотрев этот метод с позиций математического моделирования, можно легко заметить возможность создания виртуальной лаборатории для изучения математических понятий с использованием имеющихся программных средств, снабдив их методическим и дидактическим материалом и определив область применимости.
Рассмотрим несколько конкретных примеров, апробированных нами в процессе преподавания математики.
1 Предмет, на котором использован метод Математика
2 Группа, в которой использован метод I курс
3 Этап образовательного мероприятия (урока) Изучение новой темы «Преобразования графиков функций»
4 Название метода Виртуальная лаборатория
5 Цели использования метода Предметные: - экспериментальным путем получить алгоритмы построения графиков функций вида /(х) + а, /(х + а); - научиться применять полученные алгоритмы к построению графиков различного вида. Мет апредметные: - развивать у учащихся логическое мышление, внимание; формировать потребность в приобретении знаний; - развивать универсальные учебные действия (аналогия, обобщение, абстрагирование). Личностные: - развивать креативность мышления, находчивость, активность при решении математических задач; - формировать коммуникативные компетентности в общении и сотрудничестве
6 Количество участников Вся группа
7 Технология проведения Информационно-коммуникационная технология, работа парная, компьютерная. С помощью компьютерной модели строим графики
Лабораторные работы по алгебре
функций f(x) + a для конкретных функций: квадратичная, степенная, тригонометрическая; первоначально значение а положительно, затем отрицательно, высказываем гипотезу, проверяем на модели, делаем выводы, формулируем алгоритм, проверяем его на модели, результаты оформляем в тетради, преподаватель проверяет конечную формулировку, оценивает работу каждой пары, при необходимости проводит корректировку; аналогично работаем с графиком функции f(x + a)
8 Продолжительность проведения 30 минут
9 Предварительная подготовка (если требуется) Программа компании «Физикон» «Функции и графики», установленная на каждом компьютере
10 Необходимые материалы для успешного применения метода Любая компьютерная программа для построения графиков функций. MathProf, SMath Studio Desktop, Advanced Grapher
11 Примечание (что важно знать или учитывать педагогу при использовании данного метода) Необходимо, чтобы до проведения урока обучающиеся умели набирать формулы для построения графиков функций, этому их учат на уроках информатики при изучении электронных таблиц
Как показывает практика, за отведенное время урока студенты успевают построить 1520 графиков, сформулировать гипотезу, проверить ее и выполнить записи в тетради. Форма проведения: работа в паре. Преподавателю необходимо предусмотреть, чтобы пары формировались гетерогенные, иначе можно получить частично нулевые результаты. Если эту работу проводить в тетради, то за указанное время будет построено 3-4 графика, данное количество экспериментов не дает возможности даже усмотреть закономерность и сформулировать гипотезу. Очевиден факт повышения интенсивности обучения (увеличивается количество тренировочных заданий) для достижения высоких результатов работы обучающегося [3].
Первый этап пройден, учебный материал изучен, на втором этапе требуется закрепление. До сих пор графики строил компьютер, деятельность студентов сводилась к тому, чтобы правильно ввести формулу, провести наблюдение, сравнение, анализ, сделать выводы.
Но кроме этого, студенты должны уметь строить графики элементарных функций, знать их форму и расположение в координатной плоскости. Эту задачу мы также предлагаем решать с помощью компьютера. Продолжаем работать в парах, в программе Excel создаем конструктор из десяти листов, на каждом листе координатная
плоскость и набор графиков функций. Требуется построить график заданной на странице функции, результаты оформить в файл со своим именем и отправить его по сети на преподавательский ПК. На всю работу отводим еще 30 минут. Оставшееся время урока (20 минут) затрачиваем на обычную аудиторную работу в тетради с карандашом и линейкой, на подведение итога урока и постановку домашнего задания.
Заключительный этап изучения темы — контроль, проверка результатов усвоения темы — должен быть смещен по времени. Контроль проводим индивидуально, при этом делим класс на две группы. Первая группа выполняет компьютерную контрольную работу, аналогичную рассмотренной выше, вторая группа работает в тетрадях для самостоятельных работ по индивидуальным карточкам-заданиям. Затем группы меняются заданиями. Общая продолжительность работы 30 минут, этого вполне достаточно для полного анализа качества усвоения темы [4].
Аналогичную работу можно провести практически по каждой теме: касательная и нормаль к графику функции, вычисление производной, площадь криволинейной трапеции, площадь под кривой, графическое решение уравнений, графическое решение систем уравнений и неравенств и т. д.
Лабораторные работы по геометрии
1 Предмет, на котором использован метод Математика
2 Группа, в которой использован метод I курс
3 Этап образовательного мероприятия (урока) Повторение темы «Правила сложения и вычитания векторов на плоскости и в пространстве»
4 Название метода Виртуальная лаборатория
5 Цели использования метода Предметные: - уметь построить сумму и разность двух и трех векторов, повторить правила параллелограмма, треугольника и многоугольника. Мет апредметные: - развивать у учащихся логическое, конструктивное и пространственное мышление, внимание; - формировать потребность в приобретении знаний развивать универсальные учебные действия (аналогия, обобщение). Личностные: - развивать креативность мышления, находчивость, активность при решении математических задач; - формировать коммуникативные компетентности в общении и сотрудничестве
6 Количество участников Вся группа
7 Технология проведения Информационно-коммуникационная технология, работа парная, ком -пьютерная. С помощью компьютерной программы ОеоОеЬга отображаем векторы на плоскости и строим их сумму и разность, переходим в пространство, высказываем гипотезу, проверяем на модели (куб или параллелепипед), делаем выводы, формулируем алгоритм, правило многоугольника в пространстве, проверяем его на модели, результаты оформляем в тетради, преподаватель проверяет конечную формулировку, оценивает работу каждой пары, при необходимости проводит корректировку. Аналогично работаем с тремя векторами
8 Продолжительность проведения 30 минут
9 Предварительная подготовка (если требуется) Программа ОеоОеЬга, «Живая геометрия», инструментальная лаборатория программы БгоГаВОБ, установленная на каждом компьютере. В каждой из этих программ можно провести аналогичную работу
10 Необходимые материалы (для успешного применения метода Любая компьютерная программа из вышеперечисленных
Первый этап пройден, повторение и знакомство с векторами в пространстве состоялось, теперь требуется отработка навыка построения суммы/разности векторов в пространстве. Эта работа выполняется на модели куба или параллелепипеда, и ее проведение письменно в тетради приводит к большим потерям времени на выполнение чертежа куба (параллелепипеда), при этом исправление ошибки на заключительном этапе часто приводит к повторному выполнению всех предыдущих действий. Организовать эту работу в виртуальной лаборатории можно с помощью OpenOffiсe Draw. В этом случае на выполнение чертежа куба (параллелепипеда) время не затрачивается (он задан изначально), на каждой странице выполняется один чертеж. Первичная обучающая самостоятельная работа проводится в форме парной работы, вторичная проверочная работа проводится индивидуально, для чего класс разделяется на две подгруппы. При этом проверяется умение решать подобные задачи
с использованием стандартных инструментов (карандаш, линейка, угольник) и нестандартных (параллельный перенос, сжатие, растяжение, моделирование ситуации). Индивидуальная самостоятельная работа сохраняется и пересылается преподавателю на проверку по сети.
Этот метод в стереометрии можно использовать при построении сечений многогранников, при создании чертежа в соответствии с условием задачи по любой теме.
Представленный опыт применения компьютера как обучающего средства демонстрирует существенное расширение методических возможностей преподавателя. Кроме того, виртуальная лаборатория позволяет студентам в процессе независимого от преподавателя наблюдения самим подметить закономерность, выдвинуть собственную гипотезу, провести ряд экспериментов, обобщить результаты и сделать выводы.
Именно этот метод способствует решению таких важных задач, как:
- повышение интенсивности обучения (увеличивается количество тренировочных заданий; достигается оптимальный темп работы студента);
- обеспечение индивидуализации и дифференциации обучения (легко достигается уровне-вая дифференциация обучения; обеспечивается переход количественных изменений в качественные);
- формирование навыков самообразования;
- развитие навыков проектирования (компьютерное моделирование и конструирование реальных процессов);
- методическое наполнение и обновление дидактической базы (обучение можно обеспе-
чить материалами из удаленных баз данных, пользуясь средствами телекоммуникаций);
- активизация умственной деятельности, формирование положительной мотивации учения [5; 6].
В заключение отметим, что метод виртуальной лаборатории способствует и достижению результатов, требуемых ФГОС [7]: формируются креативный и научный типы мышления обучающихся, они готовы к сотрудничеству с педагогами и одногруппниками, умеют самостоятельно планировать и осуществлять учебную работу, владеют навыками учебно-исследовательской и проектной деятельности.
Библиографический список
1. Паспорт федерального проекта «Цифровая образовательная среда». — URL: httpV/май-скийуказ.рф/upload/iblock/b0d/TSifrovaya-obrazovatelnaya-sreda-_obnov.-red_.pdf (дата обращения: 13.05.2019).
2. Трухин, А. В. Об использовании виртуальных лабораторий в образовании / А. В. Тру-хин // Открытое и дистанционное образование. — 2002. — № 4 (8). — URL: https://ido.tsu.ru/files/ pub2002 (дата обращения: 16.05.2019).
3. Апатова, Н. В. Перспективы развития новых технологий обучения / Н. В. Апатова. — Москва : ТК Велби, 2005. — 247 с.
4. Никифорова, М. А. Преподавание математики и новые информационные технологии / М. А. Никифорова // Математика в школе. — 2005. — № 7. — С. 56-64.
5. Башмаков, М. И. Примерная программа общеобразовательной учебной дисциплины «Математика: алгебра и начала математического анализа; геометрия» : для проф. образоват. орг. / М. И. Башмаков. — Москва : Академия, 2015. — 25 с.
6. Байдосова, С. В. Формирование общих и профессиональных компетенций обучающихся средствами информационных технологий / С. В. Байдосова // Инновационное развитие профессионального образования. — 2017. — № 16. — С. 26-29.
7. Федеральный государственный стандарт (среднего) полного общего образования. — URL: https://fgos.ru (дата обращения: 20.05.2019).
For citation: Sidorova, E. N. Virtual laboratory as a method of teaching mathematics / E. N. Sidorova // Innovative development of vocational education. — 2019. — № 2 (22). — P. 43-48.
VIRTUAL LABORATORY AS A METHOD OF TEACHING MATHEMATICS
E. N. Sidorova
The article discusses one of the possible areas of intensification of teaching mathematics to students of professional educational organizations based on a virtual mathematical laboratory. The author's experience of teaching some topics in mathematics is broadcast, which involves the deployment of the educational activities of students in accordance with the didactic capabilities of a virtual laboratory built on the basis of existing software.
Key words: teaching mathematics, secondary vocational education, intensification of the learning process, virtual mathematics laboratory.
References
1. Pasport federal'nogo proekta «Cifrovaja obrazovatel'naja sreda» of the federal project», available at: http: //mayskiyzakaz.rf/upload/iblock/b0d/TSifrovaya-obrazovatelnaya-sreda-_obnov.-red_. pdf. (accessed:13.05.2019). (In Russian)
2. Trukhin A. V. Ob ispol'zovanii virtual'nyh laboratorij v obrazovanii [On the use of virtual laboratories in education], Otkrytoe i distancionnoe obrazovanie [Open and distance education], 2002, no. 4 (8), available at: https://ido.tsu.ru/files/pub2002. (accessed:16.05.2019). (In Russian)
3. Apatova N.V. Perspektivy razvitija novyh tehnologij obuchenija [Prospects for the development of new teaching technologies]. Moscow, TK Velbi, 2005, 247 p. (In Russian)
4. Nikiforova M. A. Prepodavanie matematiki i novye informacionnye tehnologii [Teaching of mathematics and new information technologies], Matematika vshkole [Mathematics at school], 2005, no. 7, pp. 56-64. (In Russian)
5. Bashmakov M. I. Primernaja programma obshheobrazovatel'noj uchebnoj discipliny «Matematika: algebra i nachala matematicheskogo analiza; geometrija» [The approximate program of the general educational discipline "Mathematics: algebra and the beginning of mathematical analysis; geometry "]. Moscow, Izd. centr «Akademija», 2015, 25 p. (In Russian)
6. Baidosova S. V. Formirovanie obshhih i professional'nyh kompetencij obuchajushhihsja sred-stvami informacionnyh tehnologij [Formation of general and professional competencies of students using information technology], Innovacionnoe razvitie professional'nogo obrazovanija [Innovative development of vocational education], 2017, no. 16, pp. 26-29. (In Russian)
7. Federal'nyj gosudarstvennyj standart (srednego) polnogo obshhego obrazovanija, available at: https://fgos.ru. (accessed: 20.05.2019). (In Russian)
Сидорова Елена Николаевна, преподаватель ГБОУ ПОО «Магнитогорский технологический колледж им. В. П. Омельченко», Челябинская область, г. Магнитогорск, e-mail: lena.cs2017@ yandex.ru
Sidorova Elena Nikolaevna, Lecturer, Magnitogorsk Technological College named after V. P. Omelchenko, Chelyabinsk region, Magnitogorsk, e-mail: [email protected]
Сведения для цитирования: Соколова, М. Г. Профессионально ориентированные химические задачи в подготовке поваров / М. Г. Соколова, И. Н. Неверовская, И. А. Бомбина // Инновационное развитие профессионального образования. — 2019. — № 3 (23). — С. 48-51.
УДК 372.016:54 ББК 74.262.4
ПРОФЕССИОНАЛЬНО ОРИЕНТИРОВАННЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ
В ПОДГОТОВКЕ ПОВАРОВ
М. Г. Соколова, И. Н. Неверовская, И. А. Бомбина
В статье обсуждается проблема обеспечения профессиональной направленности обучения естественно-научным дисциплинам студентов профессиональных образовательных организаций. Приводятся примеры профессионально ориентированных задач, составляющих основу авторской методики преподавания химии для будущих поваров.
Ключевые слова: повар, профессиональная образовательная организация, химия, химическая задача, профессионально ориентированные задачи.
Быстрые темпы развития современных технологий требуют от системы образования большой трансформации и гибкости. При этом улучшение подготовки специалистов различных профессий и специальностей сегодня невозможно без углубления уровня подготовки по химии. Вследствие этого составной частью об-
учения становится совершенствование методов обучения, которые обеспечивают прочное и глубокое усвоение знаний и умений.
Теоретическое изучение проблемы и многолетняя педагогическая практика позволяют утверждать, что результативность обучения находится в значительной зависимости от выбора,
