Развивающее образование и новые информационные технологии

Быстрое развитие в последние годы технических и программных возможностей персональных ЭВМ, а так­же нового вида информационных технологий, полу­чивших общее название «креативные технологии», со­здает реальные возможности для их использования в системе образования с целью развития творческих спо­собностей человека в процессе его обучения.

В качестве основных видов креативных технологий можно перечислить следующие:

- компьютерную графику;

- гипертекст;

- геоинформационные системы (ГИС-технологии);

- мультимедиатехнологии;

- технологии виртуальной реальности.

Педагогическая практика показывает, что исполь­зование информационных возможностей перечислен­ных выше технологий, а также их различных сочетаний в учебном процессе создает подлинный технологичес­кий прорыв в методологии, организации и практичес­кой реализации учебного процесса при изучении мно­гих учебных дисциплин на всех уровнях системы образования.

Так, например, использование компьютерной гра­фики открывает новые возможности для развития та­кого важного качества человека, как пространственное мышление. Это особенно наглядно проявляется при изу­чении курсов геометрии, тригонометрии и начертатель­ной геометрии. Анализ опыта преподавания геометрии в школах России и ряда других стран показывает, что многие школьники имеют сложности при изучении гео­метрии по традиционной технологии и рассматривают геометрию как свой нелюбимый предмет. Причина их такого отношения к этой весьма важной для общего развития человека учебной дисциплине кроется в ис­пользовании традиционного аксиоматического метода ее изучения, восходящего еще к «Началам» Евклида. Именно этот метод изучения геометрии превращает ее для школьников в сухой и абстрактный предмет, ото­рванный от окружающего их реального мира.

Некоторые педагоги вполне обоснованно полагают, что традиционное разделение школьного курса геомет­рии на плоскую и пространственную геометрию мето­дологически не оправдано и даже вредно, так как не позволяет эффективно использовать способности уча­щихся младшего и среднего возраста к восприятию про­странственных форм окружающего их мира.

Таким образом, традиционная система изучения геометрии в средней школе уже не соответствует совре­менным требованиям к геометрическому образованию и нуждается в разработке новых, более эффективных методов. Инструментальной основой этих методов дол­жны стать такие новые информационные технологии, как когнитивная компьютерная графика и проблемно ориентированные экспертные обучающие системы для решения задач геометрического образования.

Проведенные в России исследования в области ис­пользования этих средств в общеобразовательной шко­ле, а также для подготовки студентов педагогических вузов показали их высокую эффективность не только при изучении базового курса геометрии, но и при организа­ции дополнительных факультативных занятий по вычис­лительной геометрии, а также при самостоятельной ра­боте учащихся по решению геометрических задач.

Это могут быть игровые методы типа «геометричес­кого конструктора», которые позволяют сделать про­цесс обучения геометрии более естественным, творчес­ким и полезным. А учет индивидуальных особенностей обучаемых делает этот процесс посильным практичес­ки для любых категорий учащихся.

В то же время компьютерные графические техно­логии могут быть весьма эффективным средством для изучения курса начертательной геометрии в высших учебных заведениях, который также вызывает опреде­ленные трудности у ряда студентов, не получивших необходимой геометрической подготовки в средней школе. При этом появляется возможность продемонст­рировать контуры и различные проекции взаимного пересечения геометрических фигур не только в стати­ке, но и в динамике, что весьма затруднительно осуще­ствить обычными методами.

Хотелось бы подчеркнуть, что развитие простран­ственного воображения и пространственного мышле­ния в средней школе создает хорошую основу для пос­ледующего успешного усвоения высшей математики, в особенности таких ее разделов, как эллиптические, ло­гарифмические и тригонометрические функции, а так­же функции комплексного переменного.

Пространственное воображение необходимо не только конструктору скульптору, архитектуру или ди­зайнеру. Оно оказывается крайне важным и для науч­ных работников — математиков, физиков, химиков, био­логов. Даже в такой, казалось бы, абстрактной области, как теория чисел, геометрические представления ока­зываются очень полезными и необходимыми. Так, на­пример, работы таких известных математиков, как Фер­ма, Эйлер, Дирихле и Риман, позволяют утверждать, что все числа являются отображением некоторых геомет­рических процессов, происходящих в непрерывном множестве, т. е. в комплексной области.

Мир многомерен, и для людей наступающего XXI века очень важно развить у себя такие качества, ко­торые помогут им получить адекватные представления о других его измерениях, о которых мы еще так мало знаем сегодня.