ФУНКЦИИ И ВИДЫ ВИЗУАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ МАТЕМАТИКЕ

УДК

А474

ФУНКЦИИ И ВИДЫ ВИЗУАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ МАТЕМАТИКЕ

Л. Е. Алексеевская,

(студентка5 курса факультета Математики и информатики)

(научный руководитель – Н. П. Шаталова, кандидат физ-мат. наук, доцент)

Аннотация. Статья посвящена определению функций и видов визуальных моделей. Показано, что применение визуальных моделей упрощает восприятие предлагаемого материала. Автор дает рекомендации по активизации использования визуальных моделей обучающимися на уроках математики.

Ключевые слова: визуализация, визуальная модель, виды визуальных моделей, типы визуальных моделей, математика.

Существует серьезная необходимость выстроить процесс обучения с точки зрения сбалансированной работы и левого, и правого полушарий головного мозга, то есть на рациональном сочетании логического и наглядно-образного мышления. Одно из ключевых положений данного подхода – обширное и целенаправленное использование познавательной функции наглядности. Важно отметить, что необходимо обеспечивать реализацию совокупности условий обучения, в которых больше всего используются резервы визуального мышления обучающихся.

Визуальные модели выступают как промежуточное звено между учебным материалом и результатом обучения, как своеобразный позновательно-оценочный механизм, позволяющий «уплотнить» процесс познания, отсеять второстепенные детали и тем самым оптимизировать. Визуальные модели обеспечивают синтез знаний, позволяет опосредованно и наглядно представить изучаемые явления в тех областях, в которых непосредственно наглядное восприятие затруднено или вообще невозможно. [Шаталова Н. П, 2010].

Применяя визуальные модели к образовательному процессу, решаются вопросы  подготовки обучающихся с целью формирования их готовности к эффективному решению задач профессионального содержания, уплотнения и визуализации предоставленных знаний, в том числе с помощью средств мультимедиа, с умением эффективно подать учебный материал с условием его системного усвоения. Ни одно из полученных знаний не может претендовать на статус научности без наглядных визуальных моделей. Одной из главных составляющих процесса представления информации обучающимся должна стать методология наглядности [Шаталова Н. П.,2000].

Психологами установлено, что визуальные модели необходимы для обеспечения целого ряда дидактических функций: принятия обучающимися учебной задачи, мотивирования ее, «настройки» обучающегося на процесс обучения, обеспечения школьнику общей ориентировки для его будущей деятельности.

В методике преподавания математики выделяют четыре ниже перечисленные  функции визуальных моделей.

1. Познавательная функция. Основной целью реализации познавательной функции является развитие познавательного визуального образа изучаемого объекта. Становление развития с помощью данной функции происходит от простого к сложному, при условии, что осмысление материала проходит по более простому и рациональному пути для достижения поставленной цели.

2. Функция управления деятельностью обучающегося. Для того чтобы реализовать данную функцию используют следующие действия:  

а) ориентирование на построение чертежа, соответствующего рассматриваемому условию, или внесение в представленный чертеж дополнительных элементов;

б) контроль, направленный на нахождение ошибок при анализе чертежа, выполненного обучающимися, с помещенными в учебных пособиях, или в выяснении свойств, которые должен сохранить объект при тех или иных преобразованиях;

в) коммуникация, отвечающая за стадии реализации функции управления деятельностью обучающегося, которая соответствует анализу полученных им результатов, выполняя эти действия, обучающиеся на опыте могут объяснить другим или самому себе суть изучаемого явления или факта по построенной визуальной модели.

3. Интерпретационная функция. Сущность интерпретационной функции представлена тем, что один и тот же объект можно выразить с помощью разных знаков и визуальных моделей, например, окружность можно задать с помощью пары (центр и радиус), уравнением относительно осей координат, с помощью рисунка или чертежа.

4. Эстетическая функция. Эстетика подразумевает красоту. Эстетика постигается с помощью органов чувств, то есть формальная красота, и интеллектуальная, доступная только разуму. В математическом доказательстве должны быть соразмерны логическая и визуальная части. Так, благодаря простой визуальной модели, становится ясной суть доказательства, а логика уточняет лишь некоторые детали доказательства.

Различные рисунки, чертежи, схемы, таблицы являются эстетическими объектами. Они отображают логику процессов, поэтому углубляют познание, способствуют раскрытию внутренней красоты математики.

5. К методическим функциям визуальных моделей можно отнести также функцию обеспечения целенаправленного внимания обучающегося, функцию запоминания при повторении обучающимися учебного материала, функцию использования прикладной направленности и др.

6. В своих работах А. Н. Леонтьев выделяет также психологическую функцию, включенную в процесс обучения с использованием визуальных моделей. Она состоит в том, что материал, представленный в виде визуального пособия служит как бы внешней опорой внутренних действий, которые совершает обучающийся под руководством учителя в процессе овладения знаниями.

То как педагог понимает роль и значение каждого функций визуальных моделей зависит построение процесса обучения и разработка методики её оптимальной методики. В соответствии с функциями визуальных моделей рассматриваются так же и принципы их классификации. Рассмотрим классификацию визуальных моделей по градации приемов деятельности, которые отражают различные способы моделирования отдельного математического знания или организованного набора знаний [Алексеевская Л. Е., 2017. С. 178-183].

Операционные визуальные модели – это модели, которые базируются на опорных внешних действиях. К операционным визуальным моделям следует отнести демонстрационные учебные модели (использование чертежей, схем, таблиц, плакатов, графиков, моделей), применение оперативных визуальных моделей при решении задач профессионального содержания расширяет число каналов передачи и получения информации, ускоряя и углубляя восприятие изучаемого материала.

Формализованные визуальные модели – это модели, которые базируются на структурных внешних действиях, которые развивают «внешние» структуры, структуры обозначения, выделения или размещения текста на доске или в учебном пособии. К этому виду визуальных моделей относится: использовании при записи курсива, рамок, абзацев, выделение отдельных формул в строчку, подчеркивание важных слов и предложений, обозначение значимости текста на полях различными знаками, обозначение начала и конца доказательства, использование цвета для выделения важных формул, элементов.

Структурныея визуальные модели – это модели, которые развивают учебные модели в процессе обучения, базирующаяся на структурных внешних действиях в процессе развития «внутренней структуры». К структурным визуальным моделям относится определение из общей массы основного материала, представление и построение визуальной модели, основанная на устойчивых ассоциациях, которая характеризуется полным изложением основных понятий, методов, теорем, работа с материалом до тех пор, пока его не будут узнавать в любом задании.

Фоновые визуальные модели – процесс моделирования специфических особенностей данного организованного набора знаний, носящий мотивационный сквозной характер, обеспечивающий лучшее восприятие и усвоение. Фоновые визуальные модели характеризуется длительностью, неодномерностью, опорностью ассоциативно-рефлекторных функций восприятия, «ненавязчивостью» побочно применяемых действий. Примером применения этого вида визуальных моделей могут служить приемы создания фона настроения, создание пониженного фона интенсивности вокруг опорной информации, привлечение исторического материала, применение различных мнемонических эффектов.

Дистрибутивные визуальные модели характеризуется структурными внешними действиями при изучении сформированной учебной модели в процессе учебной деятельности. К этому виду относится структура размещения материала, выделение базовых определений, порций материала, классификацию методов доказательства. Использование этого вида визуальных моделей позволяет расставлять акценты на изучаемом материале, делает его доступным для восприятия и усвоения, учит логически мыслить, анализировать, выделять главное и устанавливать связи между изучаемыми понятиями, уметь ориентироваться в большом объеме информации, воспитывает критическое отношение, учит быть собранным.

Визуальные модели преемственности характеризуется опорностью ассоциативных связей внутри раздела, предмета и межпредметных. Сюда относится структура взаимосвязей, методы изложения, пропедевтика, опорные мотивационные исторические задачи, циклы задач исследовательского характера.

В общих чертах можно сказать, что самое продуктивное использование визуальных моделей на практике будет осуществляться, только если учитель будет четко знать все функции и виды визуальных моделей и применять их в соответствии с необходимостью.

Литература

Алексеевская Л. Е., Шаталова Н. П. Использование визуальных моделей в процессе обучения математике // Всероссийской научно-практической конференции: электронное научное издание. 2017. С. 178-183.

Шаталова Н. П. Путь к творчеству: исследования, эссе, эксперименты // научно-практический методический сборник МОУ СОШ № 3 г. Барабинска и НИЛ КФ ГОУ ВПО "НГПУ" / М-во образования и науки РФ, Куйбышевский фил. ГОУ ВПО "Новосибирский гос. Пед. Ун-т", Муниципальное образовательное учреждение средней общеобразовательной шк. № 3 г. Барабинска Новосибирской обл. ; [ред. Н. П. Шаталова]. Красноярск, 2010.

Шаталова Н. П. Актуальные проблемы в теории и методике изучения функций в образовательной системе "школа-вуз" // Сборник материалов математической тематической конференции в образовательной системе "ШКОЛА-ВУЗ" / 2000. Том Выпуск 1

Скачано с www.znanio.ru