STUDIA PODYPLOMOWE

TECHNOLOGIE INFORMACYJNE

Marek Gałan

Wpływ technologii informacyjnych
na naukę treści matematycznych
w klasach nauczania zintegrowanego

Praca dyplomowa
napisana pod kierunkiem
dr Ireneusza Woźniaka

WARSZAWA 2001

Spis treści

Streszczenie

Wstęp

1. Analiza stanu wykorzystania technologii informacyjnych w nauczaniu zintegrowanym

1.1. Zintegrowane nauczanie matematyki z elementami informatyki
1.2. Rola komputerów i informatyki w nauczaniu informatyki
1.3. Osiągnięcia uczniów w posługiwaniu się technologiami informacyjnymi

2. Analiza możliwości zastosowania technologii informacyjnych w kształceniu zintegrowanym

3. Założenia metodologiczne

3.1. Przedmiot i cel badań
3.2. Problemy i pytania badawcze
3.3. Hipotezy robocze
3.4. Metody, techniki i narzędzia badawcze
3.5. Teren badań, próba badawcza

4. Wyniki badań

4.1. Przygotowanie nauczycieli w PSP nr 5 w Pionkach do prowadzenia zajęć ze swoich przedmiotów z wykorzystaniem TI
4.2. Poziom umiejętności uczniów podczas prowadzenia zajęć z wykorzystaniem TI
4.3. Aktywność uczniów w czasie korzystania z TI
4.4. Zastosowanie technologii informacyjnych na edukacji matematycznej w nauczaniu zintegrowanym

5. Podsumowanie i wnioski

Bibliografia

Załączniki

Streszczenie

    Wykorzystanie środków informatyki w edukacji zintegrowanej powinno zwiększyć efektywność działań edukacyjnych nauczyciela i zapewnić maksymalną indywidualizację nauczania, bo przecież każde dziecko ma inną osobowość i pracuje w innym tempie. Wykorzystując komputer w nauczaniu, dzieci uczą się formułowania problemu i analizowania możliwości jego optymalnego rozwiązania.
    Stąd temat mojej pracy dyplomowej: "Wpływ technologii informacyjnych na naukę treści matematycznych w klasach nauczania zintegrowanego". Praca składa się z pięciu rozdziałów. Pierwsza część poświęcona jest analizie stanu wykorzystania TI w nauczaniu zintegrowanym w świetle literatury i udowodnienie, że komputer może spełniać następujące funkcje w procesie uczenia się:
- sprawdzać poziom przygotowania i osiągnięcia uczących się,
- przekazywać treści programowe, wspierać je ilustracjami,
- eksponować ćwiczenia do samodzielnego rozwiązania,
- symulować procesy i trudne sytuacje,
- prowadzić dialog uczącego się z programem komputerowym,
- przedstawiać sytuacje problemowe i ułatwić ich rozwiązanie,
- organizować multimedialny pokaz treści programu kształcenia,
- przechowywać w pamięci osiągnięcia i poprzednie etapy uczenia się.

    Rozdział drugi to analiza stosowania TI w nauczaniu przedmiotu. Rozdział trzeci - założenia metodologiczne, obejmuje problemy badawcze, zawiera propozycje odpowiedzi na sformułowane pytania oraz opis sposobu zbierania materiału faktycznego.
    Rozdział czwarty zawiera wyniki badań. Najważniejszą część tego rozdziału stanowią dane czyli materiał faktyczny zebrany na podstawie ankiety, testu pedagogicznego.
    Rozdział piąty zawiera wnioski i podsumowania, które są potwierdzeniem hipotez zawartych w założeniach metodologicznych i udowadnia, że edukacja dzieci na szczeblu nauczania zintegrowanego to bardzo istotny etap. W pierwszych trzech latach dziecko zdobywa podstawowe wiadomości, umiejętności i sprawności objęte programem nauczania oraz kształtuje swój stosunek do wykonywanej pracy. Pierwsze sukcesy są bardzo ważne dla dziecka, gdyż dają mu wiarę we własne siły. Dlatego właśnie zróżnicowanie pracy uczniów w procesie nauczania matematyki może przyczynić się do mobilizacji, pobudzenia aktywności uczniów, a także osiągnięcia sukcesów w ich intelektualnym rozwoju. Każdy proces dydaktyczno-wychowawczy doprowadza do osiągnięcia pewnych wyników. Są one najkorzystniejsze podczas samodzielnej pracy uczniów.

Wstęp

    Trudno zaprzeczyć, że rozpoczął się proces globalizacji i tworzenia się społeczeństw informacyjnych, w których wiedza staje się czynnikiem edukacyjnym.
    Biorąc pod uwagę, że ciągły przyrost wiedzy zmusza nas do efektywnego wykorzystania czasu przeznaczonego na edukację młodego pokolenia, tylko nowoczesna edukacja jest dzisiaj w stanie zapewnić awans cywilizacyjny dzieci i młodzieży. Mając świadomość tego, że uczniowie są bardzo krytycznym i wymagającym odbiorcą, a oferta możliwości rośnie z dnia na dzień, właściwe przygotowanie informatyczne nauczycieli nabiera dziś priorytetowego znaczenia. I dlatego, ja z 16-letnim stażem nauczyciel, zdecydowałem się na studia podyplomowe z technologii informacyjnych aby zapoznać się i wykorzystywać narzędzia komputerowe w nauczaniu swojego przedmiotu, projektować stanowiska szkolnej sieci komputerowej, tworzyć własne oprogramowanie. Kończąc studia wiedzę swoją jak sądzę będę wykorzystywać w szkole w której pracuję.
W PSP nr 5 w Pionkach, gdzie jestem czynnym nauczycielem nauczania zintegrowanego, TI są wykorzystywane sporadycznie mimo, że szkoła posiada dobrą bazę lokalową i komputerową z podłączeniem do internetu w pracowni informatycznej jak i w bibliotece.
Uczniowie korzystają ze wszystkich dostępnych programów komputerowych na lekcjach informatyki jak również na zajęciach poza lekcyjnych prowadzonych przez nauczyciela informatyka. W nowym roku szkolnym i moi uczniowie będą częstymi uczestnikami zajęć z wykorzystaniem komputera.
    Dlatego pisząc tę pracę postawiłem sobie problem: Czy prowadzenie zajęć z wykorzystaniem technologii informacyjnych wpływa na wzrost aktywności uczniów oraz lepsze usystematyzowanie wiadomości i umiejętności?

1. Analiza stanu wykorzystania technologii informacyjnych w nauczaniu

1.1. Zintegrowane nauczanie matematyki z elementami informatyki

    Kiedy w latach osiemdziesiątych pojawiły się w szkole pierwsze osobiste komputery zapanował wśród nauczycieli wielki entuzjazm. Wierzono, że ten nowoczesny środek zmieni nauczanie szkolne. Szczególnie duże nadzieje pokładali w nim nauczyciele matematyki. Pisali programy komputerowe, prowadzili lekcje pokazowe. Organizowano kursy szkoleniowe, konferencje naukowe, wydawano specjalne czasopisma. Powszechnie wiadomo, że komputer osobisty zmieni obraz matematyki w szkole. Zamiast matematyki statycznej suchej, nie lubianej przez większość uczniów pojawi się zupełnie inna, a wyniki nauczania automatycznie się poprawią.
    Minęło kilka lat. Nowoczesne komputery trafiły do szkół. Obecnie prawie wszystkie posiadają już dobrze wyposażone pracownie komputerowe. Tymczasem nauczanie matematyki na ogół odbywa się tradycyjnie. Na lekcjach w dalszym ciągu najczęściej używanym środkiem dydaktycznym jest kreda i tablica. Nie może tego obrazu zmienić garstka entuzjastów wykorzystywania komputerów w nauczaniu matematyki. Entuzjastów, którzy skończyli studia podyplomowe z informatyki i próbują na lekcjach informatyki "przemycać" treści matematyczne. Entuzjastów, którzy po ukończeniu różnych kursów próbują przynosić komputer na lekcje matematyki i demonstrować różne problemy matematyczne. Generalnym założeniem programu matematyka i komputer jest to, że w trakcie procesu nauczania matematyki proponuje wykorzystać komputer w tych momentach, w których nauczyciel spotka różnorodne trudności, często niemożliwe do przezwyciężenia przy użyciu tradycyjnych metod nauczania, stosowanych do tej pory środkach dydaktycznych. W koncepcji tej komputer traktowany jest w głównej mierze jako pomoc zamierzonych celów.
Program, jak i powstałe do jego realizacji materiały (książki, przewodniki dla nauczycieli, programy komputerowe) preferują nauczanie problemowe. W takim systemie pracy nauczyciel przestaje być przekaźnikiem gotowej wiedzy matematycznej i informacyjnej, a staje się organizatorem samodzielnego kształcenia się uczniów, stwarza odpowiednie warunki, umiejętnie steruje tym procesem i kontroluje jego efekty.^/1

1.2. Rola komputerów i informatyki w nauczaniu matematyki

    Jak dotychczas jednak, nie dość mocno akceptowano w programach nauczania matematyki, a zwłaszcza w pakietach edukacyjnych przeznaczonych dla uczniów i dla nauczycieli oraz w samym jej znaczeniu, rolę komputerów. Tutaj wyraźnie należy rozróżnić dwie funkcje komputera na zajęciach matematycznych:

- komputer jako pomoc dydaktyczna, czyli urządzenie wspomagające proces uczenia się i nauczania,
- komputer jako element składowy dziedziny nauczania - matematyki, czyli urządzenie wraz z metodami informatyki, służące wzbogacaniu, rozszerzaniu zakresu i metod matematyki.

    Użycie programu, które umożliwia analizę wykresu funkcji liniowej, jest przykładem skorzystania jedynie z pomocy komputerowej. Natomiast posłużenie się arkuszem kalkulacyjnym do wykonania realnych obliczeń finansowych związanych z kontem bankowym lub ubezpieczeniem, jest przykładem treści i umiejętności, w których pewne operacje matematyczne zostały zintegrowane z narzędziami TI. W obu przypadkach występują zarówno zadania matematyczne, jak i elementy posługiwania się komputerem, ale w pierwszym przypadku uczeń mający wyobraźnię matematyczną na ogół nie korzysta z pomocy komputera, natomiast w drugim - nie można zrezygnować z posługiwania się komputerem, gdyż stał się on integralną częścią "uprawiania matematyki".
    Nie zawsze to zróżnicowanie dwóch funkcji komputera jest wyraźne. Między jego wspomagającą a kierującą funkcją w edukacji można wyróżnić cztery grupy powiązań komputerów z nauczanymi treściami i formami przekazu, których wyróżnikiem jest skala tych powiązań i wynikający z nich wpływ komputerów na zakres zajęć i stopień opanowania przez uczniów przewidywanych umiejętności:

1. Wspomaganie tradycyjnych treści i form przekazu - treści kształcenia i firmy przekazu pozostają takie same, wspomagamy je jedynie komputerem. Na przykład: możemy zautomatyzować wykonywanie ćwiczeń drill-and-practice za pomocą specjalnych programów; dane z ankiety można zebrać w tabeli arkusza kalkulacyjnego i wybrać dla nich wykres kołowy, słupkowy, wykonywanie prostych obliczeń finansowych można usprawnić, posługując się arkuszem kalkulacyjnym lub innymi programami.
2. Wzbogacanie tradycyjnych treści i form przekazu - użycie komputera istotnie wzbogaca i urozmaica to, co dotychczas wykonywano bez komputera. Na przykład: automatyzację ćwiczenia drill-and-practice, uzupełniamy je losowo generowanymi różnorodnymi układami zdań, które umożliwiają dostosowanie ćwiczeń do poziomu i postępów uczącego się, ponadto program śledzi postępy u uczniów; dane z tabeli arkusza są ilustrowane wieloma wykresami w jednym układzie lub wykresami trójwymiarowymi; obliczenia finansowe, wykonywane w arkuszu, można rozszerzyć o symulację zmian w obliczeniach dla różnych wartości i parametrów.
3. Nowe możliwości w zakresie tradycyjnych treści nauczania i umiejętności -posłużenie się komputerem i technologią informacyjną stwarza nowe możliwości przy realizacji i kształtowaniu tradycyjnych treści i umiejętności, czyli takich, które dotychczas znajdowały się w programie nauczania. W tej grupie można wymienić: zbieranie danych oraz tworzenie ich graficznych prezentacji w trakcie symulacji różnego charakteru zmian wśród liczb, wykonywanie dynamicznych konstrukcji geometrycznych, obróbkę dużych zbiorów danych; poszukiwanie wiadomości rozproszonych po różnych źródłach, w tym także w sieci; wykonywanie pełnego rachunku ekonomicznego dla rzeczywistego przedsięwzięcia.
4. Nowe treści wnoszone do poszczególnych dziedzin nauczania za sprawa posłużenia się komputerem lub technologią informacyjną. W tej grupie znajdują się np.: analiza (statystyczna) dużych zbiorów danych, pochodzących np. z ankiet lub eksperymentów; wykonywanie obliczeń przybliżonych z daną dokładnością; konstruowanie komputerowych modeli zjawisk i ich symulacja; wykonywanie cyfrowej (liczbowej) symulacji zjawisk.

    Przykładowo, z zakresu matematyki szkolnej na każdym etapie kształcenia opracowanie danych jest tym działem programu nauczania, w którym można wskazać wszystkie cztery rodzaje powiązań komputera, informatyki i technologii informacyjnej z nauczaniem, od wspomagania po nowe treści. Od strony informatyki zaś, arkusz kalkulacyjny jest tym narzędziem informatycznym, którego użycie może wspomagać, wzbogacać i wnosić nowe możliwości i w zakresie tradycyjnych treści, jak też dostarczać nowych treści.
Powodzenie w stosowaniu komputerów w edukacji matematycznej zależy od stopnia integracji z treściami i metodami uczenia się i nauczania, a więc od ich zintegrowania w programach nauczania i w pomocach dydaktycznych dla uczniów i dla nauczycieli. Odnosi się to w równym stopniu do czterech grup zagadnień z poprzedniego punktu, różniących się między sobą stopniem uwzględnienia i wpływu komputerów. W zakresie integracji, można również wymienić cztery stopnie w kolejności rosnącej siły włączania (zaangażowania) pomocy komputerowych.

1. Dodatnie, postawienie komputerów i pomocy komputerowych "obok" środowisk uczenia się. W tym przypadku chociaż komputer wraz ze swoim oprogramowaniem jest dostępny w szkole dla uczniów i dla nauczycieli, to jednak ani program nauczania i inne pomoce dydaktyczne (np.: podręczniki, zeszyty ćwiczeń) nie uwzględniają posługiwania się nim, ani nauczyciele nie są do tego odpowiednio przygotowani. Tak można scharakteryzować pierwszy etap wprowadzania komputerów do szkoły, gdyż poza zmianą warunków technicznych (np. poprzez zakup komputerów) nie wprowadzono jeszcze zmian w sposobach nauczania i towarzyszących im procesach. Większość dziedzin nauczania, w tym również matematyka, w większości polskich szkół, które są już wyposażone w komputery, znajduje się właśnie na tym etapie.
2. "Umieszczenie" komputerów i TI w matematyce. Polega to na tym, że w programie nauczania matematyki uwzględniono posługiwanie się komputerem, w podręcznikach znajdują się zapisy odnoszące się do korzystania z komputera, komputery są wyposażone w odpowiednie dla każdej dziedziny oprogramowanie, nauczyciele są ogólnie przygotowani do posługiwania się komputerem, ale działania te nie są ze sobą zsynchronizowane i np. odwołania do komputera w podręcznikach mają charakter opcjonalny ("jeśli masz komputer, to posłuż się nim"), oprogramowanie nie jest odpowiednie do zadań przewidzianych w programach nauczania, nauczyciele nie są przygotowani do realizacji zapisów programowych, zapisów w podręcznikach i stosowania przewidzianego oprogramowania. Ten sposób "umieszczania" komputerów i technologii informacyjnej w nauczania ma nadal ciążącą na nim cechę "dodania" - komputer jest już umieszczony w matematyce, ale jeszcze traktuje się go jako dodatek, nie w pełni z nią zintegrowany. W tym sensie, komputer obecnie powoli przebija się do matematyki i zapisy, jak wyżej można znaleźć w niektórych podręcznikach.
3. Zintegrowanie TI z matematyką. Oznacza to pełną integrację: programów nauczania, pomocy dydaktycznych (w tym podręczników, komputerów i oprogramowania) i metod posługiwania się nimi w nauczaniu matematyki. Ponadto nauczyciele matematyki są przygotowani do korzystania z technologii informacyjnej odpowiednio do programów nauczania i pomocy dydaktycznych. Niestety w polskich szkołach, komputery i TI nie zostały dotychczas zintegrowane w tym sensie z żadną dziedzina nauczania. W przypadku matematyki, poczyniono już znaczny postęp w tym kierunku, zwłaszcza w pracach programowych, przy opracowaniu pomocy dydaktycznych i w szkoleniach nauczycieli. Niestety, nie spowodowało to dotychczas większych zmian w szkołach, w pracy uczniów i z uczniami.
4. Pełna integracja przedmiotowa. O pełnej integracji technologii informacyjnej z matematyką, można mówić dopiero wtedy, gdy TI integruje wszystkie dziedziny nauczania, w których występuje matematyka. Przykładowo, uczniowie posługują się tabelą i wykresami przy opracowaniu wyników obserwacji (przyrodniczych, ekologicznych) i wyników eksperymentów (fizycznych, chemicznych), wykonaniu obliczeń fizycznych i technicznych, prowadzeniu obliczeń ekonomicznych.

    W takim zakresie wykorzystania komputerów (a dokładniej arkusza kalkulacyjnego) powinno dotyczyć wszystkich przypadków. W erze technologii informacyjnej dochodzi jeszcze jedna umiejętność pisania i rachowania, a mianowicie umiejętność pracy z informacją. W jej kształtowaniu podstawową rolę odgrywa posługiwanie się technologią informacyjną. O wadze tej umiejętności może świadczyć umieszczenie jej wśród ogólnych zadań szkoły. W "Podstawie programowej": "Nauczyciele stwarzają uczniom warunki do nabywania następujących umiejętności: poszukiwania, porządkowania i wykorzystania informacji z różnych źródeł oraz efektywnego posługiwania technologią informacyjną".

1.3. Osiągnięcia uczniów w posługiwaniu się technologią informacyjną

    Edukacja, jak każdy obszar działalności człowieka w społeczeństwie, we wszystkich swoich sferach powinna uwzględniać warunki, w których się odbywa, w tym również techniczne warunki życia społeczeństwa. Współczesna technologia informacyjna, która wyrosła na komputerach, ma obecnie olbrzymi wpływ na życie człowieka i całych społeczeństw. Powinno to znaleźć w procesie wychowania i nauczania, by właściwie wychować przyszłe pokolenia świadomych odbiorców i użytkowników tej technologii, przyszłych obywateli społeczeństwa informacyjnego.
Technologia Informacyjna służy wszechstronnemu posługiwaniu się informacją i komunikowaniu się. Ta wszechstronność dotycz zarówno zakresu, z którego pochodzi informacja, celów korzystania, jak i sposobów posługiwania się nią. Informacja w nauczaniu może pochodzić z dowolnej dziedziny kształcenia, być wykorzystywana w celach poznawczych i wychowawczych, a dzięki możliwościom współczesnej technologii informacyjnej - znajdować się w dowolnym miejscu na Ziemi. Z technologią informacyjną związana jest jedna z głównych umiejętności kształconych u uczniów w szkole:

    Technologia informacyjna może wspomagać i wzbogacać wszechstronny rozwój uczniów, poprzez udział w realizacji większości zadań stawianych przed szkołą poprzez "Podstawę programową" i zwiększyć możliwości rozwijania umiejętności uczniów.
W zakresie ogólnych zadań szkoły, technologia ta wspomaga zdobywanie wykształcenia oraz większe poznawanie i rozumienie świata poprzez umożliwienie i ułatwienie docierania do rzeczywistych zasobów informacji. Wzmaga tym samym twórczą aktywność uczniów, pomaga w ujawnianiu i rozwijaniu zainteresowań oraz kierowaniu własnym rozwojem. Wzbogaca również sposoby i umiejętności porozumiewania się. Jej nieograniczone możliwości komunikacyjne mogą być wykorzystywane do wzmacniania u uczniów poczucia przynależności do różnych grup społecznych, jak również sprzyjać samoidentyfikacji narodowej i kulturowej. Kształtowanie właściwego korzystania z tej technologii to również wyrabianie świadomości bezpiecznego posługiwania się techniką. Niesie w sobie także aspekt wychowawczy, poprzez przygotowanie do respektowania norm etycznych i prawnych, poszanowanie własności osobistej i intelektualnej oraz wyrabianie postawy otwartości na świat i tolerancji. Stopniowe, metodą spiralną, wprowadzenie uczniów w arkana posługiwania się technologią informacyjną, umożliwia realizację ogólnych zadań szkoły na kolejnych etapach kształcenia, krystalizując jednocześnie ich zainteresowania i uzdolnienia, i w konsekwencji pomagając w dokonaniu życiowych wyborów, kierunku dalszego kształcenia oraz podjęcia odpowiedniej pracy zawodowej.
    Technologia informacyjna wzbogaca istniejące, a w wieli przypadkach również stwarza nowe warunki do rozwijania umiejętności uczniów w większości zakresów. W przypadku:

• uczenia się - wzbogaca sposoby i wspomaga możliwości zdobywania wiedzy i umiejętności, ułatwia rozwiązywanie problemów i podejmowanie decyzji, usprawnia proces uczenia się oraz integruje doświadczenia i różne elementy wiedzy;
• myślenia - wspomaga radzenie sobie z niepewnością i złożonością zjawisk oraz umożliwia ich całościowe postrzeganie, wspomaga pracę twórczą;
• poszukiwania - jest technologią, służącą do poszukiwania, porządkowania i wykorzystywania informacji pochodzących z różnych źródeł;
• działania - usprawnia organizację pracy i ułatwia posługiwanie się wieloma technikami i narzędziami pracy, usprawnia projektowanie działań;
• doskonalenia się - przez swój ciągły rozwój, technologia informacyjna jest przygotowana do zmian i może przyczynić się do kształtowania postawy elastycznej i uwzględniającej zmiany, wyrabia przez to potrzebę ciągłego uczenia się;
• komunikowania się - dostarcza środków do indywidualnych i grupowych prezentacji oraz do skutecznego komunikowania się, uczy więc porozumiewania się oraz sprzyja kontaktom międzyludzkim bez barier i uprzedzeń;
• współpracy - ułatwia pracę w grupie (lokalnej i globalnej) i osiąganie porozumienia, może być wykorzystana do nawiązania i podtrzymywania kontaktów oraz budowania więzi międzyludzkich.

    Posługując się sformułowaniami z " Podstawy programowej", technologia informacyjna może wspomóc i wzbogacić realizację następujących zadań ogólnych szkoły: Szkoła w zakresie nauczania, co stanowi jej zadanie specyficzne, zapewnia uczniom w szczególności:

1. Nauka poprawnego i swobodnego pisania.
2. Poznawanie wymaganych pojęć i zdobywanie rzetelnej wiedzy na poziomie umożliwiającym co najmniej kontynuację nauki na następnym etapie kształcenia.
3. Rozwijania zdolności dostrzegania różnego rodzaju związków i zależności.
4. Traktowanie wiadomości przedmiotowych w sposób integralny.

    W szkole uczniowie winni kształcić swoje umiejętności wykorzystywania zdobywanej wiedzy, aby w ten sposób lepiej przygotować się do pracy w warunkach współczesnego świata. Nauczyciele stwarzają uczniom warunki do nabywania następujących umiejętności:

1. Planowanie, organizowanie własnego uczenia się.
2. Skutecznego porozumiewania się w różnych sytuacjach, prezentacji własnego punktu widzenia.
3. Efektownego współdziałania w zespole i pracy w grupie, budowanie wizji międzyludzkich, podejmowania indywidualnych i grupowych decyzji, skutecznego działania na gruncie zachowania obowiązujących norm.
4. Rozwiązywanie problemów w twórczy sposób.
5. Poszukiwania, porządkowania i wykorzystywania informacji z różnych źródeł oraz efektywnego posługiwania się technologią informacyjną.
6. Odnoszenia do praktyki zdobytej wiedzy oraz tworzenia potrzebnych doświadczeń i nawyków.

    Nauczyciele w swojej pracy wychowawczej, wspierając w swym zakresie obowiązki rodziców, winni zmierzać do tego, aby uczniowie w szczególności:
- Mieli świadomość życiowej użyteczności zarówno z poszczególnych przedmiotów szkolnych, jak i całej edukacji na danym etapie.^/2

2. Analiza możliwości zastosowania technologii informacyjnych w nauczaniu zintegrowanym.

    Żaden nauczyciel, zwłaszcza nauczania zintegrowanego nie wyobraża sobie nauczania nie wspomagającego środkami dydaktycznymi. Na etapie edukacji wczesnoszkolnej są one szczególnie potrzebne ze względu na konkretny charakter procesów poznawczych dziecka, czyli spostrzeżeń, pamięci i myślenia. Dostarczając bodźców sensomotorycznych działających na wzrok, słuch, dotyk, środki dydaktyczne ułatwiają bezpośrednie i pośrednie poznanie rzeczywistości praw nią rządzących, jak również służą opanowaniu różnego rodzaju umiejętności. Dlatego właśnie zróżnicowanie pracy uczniów w procesie nauczania matematyki może przyczynić się do mobilizacji, pobudzenia aktywności uczniów, a także osiągnięciu sukcesów w ich intelektualnym rozwoju. Każdy proces dydaktyczno - wychowawczy doprowadza do osiągnięcia pewnych wyników. Są one najkorzystniejsze podczas samodzielnej pracy uczniów. I dlatego komputer w mojej szkole traktowany jest jako pewien środek dydaktyczny, jako pomoc w osiągnięciu celów. Aby komputer mógł być efektywnie wykorzystywany w nauczaniu matematyki szkoła, w której pracuję wprowadziła do zajęć obowiązkowych blok zajęć informatycznych - 1 godzina tygodniowo dla wszystkich klas nauczania zintegrowanego.
    W trakcie tych zajęć uczniowie zapoznają się ze sprzętem informatycznym i jego obsługą, przyswajają podstawowe pojęcia z dziedziny informatyki:

• elementy algorytmiki,
• korzystania z programowych zasobów komputera,
• sieci komputerowych.

    Posiadamy pracownię informatyczną, a sprzęt komputerowy gwarantuje swoim poziomem technicznym zainteresowanie programów komputerowych takich jak:

• edytor tekstu,
• arkusz kalkulacyjny,
• programy wspomagające nauczanie geometrii,
• edytory graficzne,
• różnorodne programy edukacyjne,
• wykorzystanie Internetu w dydaktyce szkolnej.

    Na podstawie własnych doświadczeń stwierdzam, iż dobry program dla dzieci w młodszym wieku szkolnym powinien:

• być poprawnym pod względem rzeczowym i merytorycznym,
• nawiązywać do doświadczeń życiowych dziecka, pobudzić jego wyobraźnię,
• być atrakcyjny graficznie i dźwiękowo,
• zawierać ciekawe, różnorodne zadania z elementami zabawy,
• zawierać zadania o różnym stopniu trudności,
• uczyć różnych sposobów obsługi programów, od najprostszych i bardziej skomplikowanych,
• zawierać elementy oceny np.: w postaci pochwał.

    Wychodząc naprzeciw zainteresowaniom uczniów wykorzystywany jest w mojej szkole program MIŚ MATEMATYK dla kl. I-III, który doskonali technikę rachunkową w zakresie czterech podstawowych działań łącznie z prostymi równaniami typu 5 + x = 12.

Program posiada trzy opcje:

1. LABIRYNT - stwarza możliwość wykorzystania zarówno na lekcjach matematyki i zajęciach dydaktyczno - wychowawczych z tego przedmiotu jak i podczas zajęć z j. Polskiego. Świetnie doskonali percepcję wzrokową i koordynację wzrokowo-ruchową, ćwiczy spostrzegawczość oraz uczy przewidywania skutków własnych działań.
2. STUDNIA - uczy szybkiego wykonywania w pamięci obliczeń w zakresie czterech podstawowych działań arytmetycznych. Gra ta cieszy się wśród uczniów ogromnym powodzeniem, co na dłuższą metę nie pozostaje obojętne dla efektów dydaktycznych.
3. ZGADULA - służy do nauki równań typu 5 + x = 12. Niewiadomą może być liczba, a także znak relacji (>, <, =) lub operator arytmetyczny (+, -, :, ^.).

Gdy na ekranie pojawi się równanie lub nierówność z brakującym elementem, uczeń musi z liczb lub znaków znajdujących się pod równaniem wybrać własne rozwiązanie. Jeśli tego dokona, w dole planszy wyświetlają się zdobyte punkty.

3. Założenia metodologiczne

3.1. Przedmiot i cele badań

    Ogólnym celem badań jest sformułowanie diagnozy stanu edukacji informacyjnej w Publicznej Szkole Podstawowej nr 5 w Pionkach. W szczególności interesuje mnie i jest zarazem przedmiotem badań proces stosowania technologii informacyjnej w nauczaniu zintegrowanym.

3.2. Problemy i pytania badawcze

1. Jaki jest stan przygotowania kadry pedagogicznej do wykorzystania technologii informacyjnych w PSP nr 5 w Pionkach?
2. Czy prowadzenie zajęć z wykorzystaniem technologii informacyjnych wpływa na poziom zdobywanych umiejętności?
3. Czy prowadzenie zajęć z wykorzystaniem technologii informacyjnych wpływa na aktywność dzieci?
4. Czy w programie edukacji matematycznej nauczania zintegrowanego są treści wymagające stosowania technologii informacyjnych?

3.3 Hipotezy robocze

    Pytania badawcze umożliwiły mi sformułowanie następujących hipotez:

3.4. Metody, techniki i narzędzia badawcze

    Metoda badania naukowego jest obiektywnym, celowym, planowym, dokładnym i wyczerpującym poznawaniem danego wycinka rzeczywistości, stosowanym świadomie z przestrzeganiem właściwych wskazań metodologicznych.
W swojej pracy zastosowałem metodę sondażu diagnostycznego pozwalającą na wstępne rozpoznanie istoty charakteru i zasięgu zjawiska. Daje to podstawę do pogłębienia badań empirycznych. Metoda ta umożliwia w oparciu o materiały empiryczne postawienie wstępnej diagnozy, zarejestrowanie najbardziej charakterystycznych tendencji w zachowaniu się badanych osób i środowisk. Polega na postępowaniu badawczym, które umożliwia konstatowanie określonych stanów rzeczy w momencie ich badania, określenie ich zasięgu i struktur, scharakteryzowanie ich wzajemnych związków w ramach badanej społeczności.
We własnych badaniach posłużyłem się następującymi technikami:

1. pomiar dydaktyczny,
2. ankieta,
3. analiza dokumentu.

Narzędzia badawcze to:

0. test,
1. kwestionariusz ankiety,
2. lista pytań kontrolnych do analizy dokumentu.

3.5. Teren badań, próba badawcza

    Badaniami objęto 80 uczniów z klas trzecich Publicznej Szkoły Podstawowej nr 5 w Pionkach.
Szkoła zajmuje obiekt zbudowany w 1995 roku. Do szkoły uczęszczają dzieci z "najmłodszego" osiedla. Badania przeprowadzone zostały w lutym i w marcu w 2001 roku. Polegały na przeanalizowaniu programu nauczania zintegrowanego. Zbadaniu poziomu umiejętności matematycznych uczniów testem sprawdzającym wiadomości. Zbadaniu aktywności uczniów poprzez wypełnienie ankiety składającej się z 4 pytań. Oraz zbadaniu stanu wykształcenia nauczycieli w zakresie stosowania TI poprzez wypełnienie ośmiopunktowej ankiety.

4. Wyniki badań

    Wyniki badań zostaną przedstawione i omówione w sposób syntetyczny z odniesieniem do wyróżnionych problemów i pytań badawczych.

4.1. Przygotowanie nauczycieli w PSP nr 5 w Pionkach do prowadzenia zajęć ze swoich przedmiotów z wykorzystaniem TI

    Na podstawie ankiety (załącznik nr 1) zbadałem przygotowanie nauczycieli do prowadzenia zajęć ze swoich przedmiotów z wykorzystaniem metod i środków informatyki w swojej szkole.

Tabela 1. Staż pracy

    Na 45 osób pracujących w szkole 12 nauczycieli jest ze stażem pracy w przedziale 16-20 lat co stanowi 26,6%.

Tabela 2. Forma doskonalenia w zakresie TI

    Szkoła nie posiada nauczyciela z wykształceniem informacyjnym. 3 osoby (6,6%) ukończyło studia podyplomowe. Kursy kwalifikacyjne posiada 18 osób (40%). Zaś 19 osób (42,2%) jest samoukami w posługiwaniu się komputerem.

Tabela 3. Dostęp do komputera

    W szkole aż 32 nauczycieli (71,2%) ma dostęp do komputera. 13 osób nie wykorzystuje tego środka dydaktycznego. Ci co mają dostęp do komputera korzystają z programów takich jak Microsoft Word - 34 osoby (75,5%), Microsoft Excel wykorzystuje 20 osób (4,4%), z Microsoft Access korzysta 6 osób (13,3%), z Microsoft Power Point 14 osób (31,1%), z innych programów korzysta 5 osób (11,2%), a nie potrafi korzystać z komputera 9 osób (20%).

Tabela 4. Wykorzystanie komputera do przygotowania się do lekcji

    Na 100% ankietowanych 18 osób (39%) odpowiedziało, że przygotowując się od lekcji korzysta z komputera, 23 osoby (51,2%) tylko czasami, a 4 osoby (9,8%) nigdy. Zaś komputer jako środek dydaktyczny wykorzystuje w miarę potrzeb 10 osób (22,3%), sporadycznie 16 osób (35,5%), nigdy 19 osób (42,2%).
    Na pytanie: Czy potrzebne byłoby wykorzystanie komputera w twojej pracy? 26 osób (28,9%) twierdzi, że tak, czasami 13 osób (57,7%), a że nie jest potrzebny 6 osób (13,4%).
    Na pytanie: Czy czytasz czasopisma, publikacje, książki dotyczące technologii informacyjnych? 9 osób (20%) odpowiedział, że tak, 24 osoby (53,4%), że czasami, a nie czyta 12 osób (26,6%).

Tabela 5. Zadawanie prac domowych przez nauczycieli z wykorzystaniem TI

    Bardzo często prace domowe z wykorzystaniem TI zadaje 2 nauczycieli (4,5%), 9 nauczycieli (20%) często stosuje taka formę, 20 osób (44,4%) rzadko zadaje prace domowe w takiej formie, zaś 14 nauczycieli (31,1%) nigdy.

Tabela 6. Dzielenie się spostrzeżeniami na temat swojej pracy z wykorzystaniem TI

    Na 100% badanych 24 osoby (53,4%) nie chce dzielić się spostrzeżeniami z prowadzonych lekcji. 15 osób (33,3%) robi to tylko czasami, 6 osób (13,3%) robi to bardzo chętnie.

Tabela 7. Uczestnictwo w warsztatach szkoleniowych z wykorzystaniem TI w ramach konferencji metodycznych

    Na 100% badanych 2 osoby uczestniczyło w warsztatach z wykorzystaniem TI w ramach konferencji metodycznych, a 43 (95,6%) nigdy.

4.2. Poziom umiejętności uczniów podczas prowadzenia zajęć z wykorzystaniem TI

    Pomiar dydaktyczny (załącznik nr 2) dotyczył umiejętności liczenia w zakresie 4 podstawowych działań, porównywania oraz rozwiązania zadania tekstowego. W badaniu brało udział 40 osób z dwóch klas, w których nie są wykorzystywane technologie informacyjne oraz 40 osób, w których wykorzystuje się technologie informacyjne.

Tabela 8. Umiejętność liczenia w zakresie 4 podstawowych działań

Rys.1. Graficzne prezentacja danych zawartych w tabeli 8

    Dodawanie poprawnie wykonało 100% uczniów w obydwu grupach badawczych. Odejmowanie poprawnie wykonało 34 uczniów (85%) w grupie nie korzystających z TI, 38 uczniów (95%) w grupie wykorzystujących TI. Mnożenie 32 osoby (80%) wykonało poprawnie w klasach bez TI, a z wykorzystaniem TI 35 uczniów (90%). Dzielenie poprawnie wykonało30 osób (75%) w klasach bez wykorzystania TI, a 35 osób (87,5%) w klasach wykorzystujących TI. Porównywanie wypadło jednakowo w obu grupach po 38 osób rozwiązało poprawnie co stanowi 95%.

Tabela 9. Rozumienie treści zadań

Rys.2. Graficzna prezentacja danych zawartych w tabeli 9

    W klasach bez TI zadanie tekstowe bezbłędnie rozwiązało 20 uczniów co stanowi 50% badanych. Tylko częściowo poradziło sobie z zadaniem 11 uczniów (27,5%), a nie wykonało polecenia 9 osób (22,5%). Zaś w grupie gdzie wykorzystywany był program Miś Matematyk 28 uczniów (70%) wykonało zadanie bezbłędnie, 8 osób (20%) miało częściowo kłopoty z rozwiązaniem zadania, a 4 uczniów (10%) nie dokonało obliczenia.

4.3. Aktywność uczniów w czasie korzystania z TI

    Aktywność uczniów zbadałem przeprowadzając z nimi ankietę (załącznik 3) pytając o ich zainteresowania matematyczne, postęp w nauce oraz czas przygotowania się do lekcji.

Tabela 10. Zainteresowania matematyczne

    Zainteresowania matematyczne w grupie nie wykorzystującej TI ma 23 osoby, stanowi to 57,5%. W klasach z TI 30 osób, jest to 75%.

Tabela 11. Wykorzystanie komputera w domu podczas uczenia się matematyki

    Na pytanie: Czy korzystasz z komputera przygotowując się do lekcji z matematyki w domu? W klasach bez TI często korzysta 2 osoby (5%), rzadko 8 osób (20%), nigdy 30 osób (75%). W klasach gdzie wprowadzono TI często korzysta z komputera 10 osób (25%), rzadko 15 osób (37,5%), zaś nigdy również 15 osób.

Tabela 12. Rozwiązywanie zadań tekstowych

    Na pytanie: Czy zadania tekstowe rozwiązujesz: samodzielnie czy niesamodzielnie? W klasach bez TI jest 27 uczniów (67,5%), którzy sami radzą sobie z zadaniem tekstowym. 12 osób (30%) wymaga pomocy. W klasach, gdzie TI są wykorzystywane samodzielnie rozwiązuje zadania tekstowe 35 uczniów (82,5%), a z pomocą 7 osób (17,5%).

Tabela 13. Określenie czasu przez uczniów potrzebnego dziennie do nauki matematyki

    Na pytanie: Ile czasu potrzebujesz dziennie na naukę matematyki? W klasach bez TI odpowiedziało, że ok. 15 minut potrzebuje 4 uczniów (10%). Około 30 minut 22 osoby (55%), 1 godzinę potrzebuje 6 osób (15%), zaś więcej niż godzinę 8 osób (20%).
W klasach z wykorzystaniem TI na naukę domową ok. 15 minut potrzebuje 5 osób(12,5%). Około 30 minut 26 osób (65%), 1 godzinę poświęca 6 osób (15%), a więcej niż 1 godzinę potrzebuje 3 osoby (7,5%).

4.4. Zastosowanie technologii informacyjnych na edukacji matematycznej w nauczaniu zintegrowanym

    Po przeanalizowaniu programu nauczania zintegrowanego, a szczególnie treści matematycznych stwierdzam, że można wprowadzić technologie informacyjne w takich działach programowych jak:
- Dodawanie i odejmowanie.
- Mnożenie i dzielenie.
- Porównywanie liczebności zbiorów.
- Porównywanie i różnicowanie.
- Porównywanie ilorazowe.
- Rozwiązywanie równań
- Jak również podczas rozwiązywania zadań tekstowych.

5. Podsumowanie i wnioski

Wyniki moich badań potwierdzają postawione hipotezy:

1. W procesie edukacji matematycznej nauczania zintegrowanego są treści, w których należałoby wykorzystać technologie informacyjne.
2. Poziom aktywności i utrwalenia wiadomości u uczniów na zajęciach z wykorzystaniem technologii informacyjnych jest dość wysoki.

    Technologie informacyjne z powodzeniem powinny być stosowane w nauczaniu zintegrowanym na edukacji matematycznej. Podczas wykonywania pamięciowych obliczeń w zakresie czterech podstawowych działań: dodawania, odejmowania, mnożenia, dzielenia, rozwiązywania zadań tekstowych, równań typu 5 + x = 12, porównywania liczebności zbiorów, dokonywaniu porównań o ile mniej, ile razy więcej.

    Z pomocą nauczycielowi przychodzą taki programy edukacyjne jak:

• MAT MIŚ,
• MIŚ MATEMATYK,
• MAT 1-2-3.

    Jak również gry dydaktyczne:

• MATEMATYKA MNOŻENIE I DZIELENIE,
• MATEMATYKA - WIRTUALNA SZKOŁA,
• MATEMATYKA DZIAŁANIA.

    Technologie informacyjne cieszą się ogromnym zainteresowaniem uczniów, nawet tych, którzy mają słabsze wyniki w nauce.
Podczas lekcji komputerowych wyraźnie ośmielają się, nabierają wiary we własne siły i równie chętnie jak i pozostałe dzieci uczestniczą w lekcji. Można więc wysnuć wniosek,, iż komputer jest najbardziej atrakcyjnym i najmniej nużącym spośród wykorzystywanych dotąd środków dydaktycznych. Pozwala traktować naukę jako dobrą zabawę, a przyswajany bądź utrwalany materiał staje się elementem tej zabawy. Osiągnięcie sukcesu zapewnia również możliwość indywidualizacji nauczania, zarówno pod względem tempa pracy, jak i stopnia trudności wykonywanych zadań. W czasie lekcji komputerowych uczniowie maksymalnie koncentrują się na "rozmowie" z komputerem, co nie pozostaje bez znaczenia dla dyscypliny podczas zajęć.
    Umiejętność sprawnego liczenia oraz rozwiązywania zadań tekstowych jest znacznie większa u uczniów gdzie stosowany był komputerowy program MIŚ MATEMATYK. Świadczą o tym wyniki badań. Poprawnych obliczeń odejmowania wykonało 95% uczniów, mnożenia 87,5%, dzielenia 90%. Różnice też są w rozwiązywaniu zadań tekstowych. 70% badanych rozwiązało go poprawnie. Kłopoty miało 30\%. Są to wyraźne różnice względem klasy porównawczej.
    Dość optymistyczne jest rozwiązanie trzeciej hipotezy: Nauczyciele w PSP nr 5 w Pionkach przygotowani są do wykorzystywania technologii informacyjnych w ramach nauczania swoich przedmiotów.
    Po przeprowadzeniu i podsumowaniu ankiety okazuje się, że uprawnienia do wykonywania TI w ramach nauczania swojego przedmiotu ma 26 nauczycieli na 45 pracujących w tej placówce po ukończeniu studiów podyplomowych i kursów kwalifikacyjnych. Co jest bardzo budujące. Lecz TI wykorzystywane są sporadycznie.

Wnioski:

1. Mimo istniejącej na dobrym poziomie bazy komputerowej i przygotowanych nauczycieli TI nie są wykorzystywane w pełni ze względu na małe zaangażowanie nauczycieli.
2. Nauczyciel wykorzystujący TI nie zachęca innych nauczycieli do prowadzenia lekcji z tym nowoczesnym środkiem dydaktycznym.
3. Na konferencjach metodycznych dla nauczycieli nauczania zintegrowanego powinny być organizowane warsztaty z wykorzystywaniem programów komputerowych.

Bibliografia

1. Zintegrowane nauczanie matematyki z elementami informatyki http://www.wp.krakow.pl/konspekt/konspekt3/matematyka z dnia 02.03.01 r
2. Komputery, informatyka i technologia informacyjna w nauczaniu matematyki http://www.wsip.com.pl/serwisy/ti z dnia 04.03.01 r.
3. Zbigniew Gronica, Andrzej Walad, Informatyka dla szkoły podstawowej i gimnazjów
4. P. Gruba, Komputer w edukacji szkolnej. Informatyka w szkole, Kielce 1995
5. Ewa Gurbiel, Grażyna Hardt-Olejniczak, Informator - Technologia informacyjna
6. L. Koprowicz, Ewolucja i edukacja. Ofocyna Naukowa - Warszawa 1997
7. M. Łobodzicki, Metody badań pedagogicznych. Warszawa 1982
8. R. Petterson, Media w procesie nauczania-uczenia się w świetle badań, "Edukacja medialna" 3/1997
9. Tadeusz Pilch, Zasady badań pedagogicznych. Wrocław 1977
10. B. Siemieniecki. Komputer jako narzędzie poznawcze. Multimedia w dydaktyce - klasyfikacja i ocena materiałów multimedialnych w technice. Szczecin 1996, Wyd. Uniwersytetu Szczecińskiego
11. W. Strykowski. Kształcenie multimedialne w pracy szkoły. " Edukacja Medialna" 3/1997
12. Wiesław Zaczyński, Praca badawcza nauczyciela. Warszawa 1968

Załącznik nr 1

METRYCZKA RESPONDENTA

Staż pracy ...... lat, w tym w szkole ........

Rodzaj prowadzonych zajęć edukacyjnych np. nauczany przedmiot.................

Płeć:

1. Jaką formę dokształcania dotyczącą technologii informacyjnych ukończyłaś (-eś)?

• wykształcenie informatyczne
• studia podyplomowe
• kurs kwalifikacyjny
• inne (napisz jakie)..................................................................................................
• samokształcenie

2. Czy masz w domu dostęp do komputera?

Tak Nie

3. Z jakich programów korzystasz?.

• Microsoft Word
• Microsoft Excel
• Microsoft Access
• Microsoft Power Point
• Inne (napisz jakie) ........................................................................................
• Nie potrafię korzystać w ogóle

4. Czy wykorzystujesz komputer do przygotowywania się do zajęć (materiały, przygotowywanie sprawdzianów)?

Tak Czasami Nie

5. Czy wykorzystujesz komputer jako środek dydaktyczny?

W miarę potrzeb Sporadycznie Nigdy

6. Czy przydatne byłoby wykorzystanie komputera w twojej pracy?

Tak Czasami Nie

7. Czy czytasz czasopisma, publikacje, książki dotyczące technologii informacyjnych?

Tak Czasami Nie

8. Czy wymagasz aby uczniowie korzystali z technologii informacyjnych przygotowując się do zajęć (prace domowe, referaty)?

Bardzo często Często Rzadko Nigdy

9. Czy chciałbyś podzielić się spostrzeżeniami, wnioskami z kolegami na temat swoich lekcji z wykorzystaniem TI?

Tak Czasami Nie

10. Czy uczestniczyłeś w warsztatach szkoleniowych z wykorzystaniem TI na swoim przedmiocie w ramach konferencji metodycznych?

Tak Nie

Załącznik nr 2

TEST

1. Oblicz najprostszym sposobem

4 * 3 * 5 =
6 * 3 * 0 =
5 * 6 * 2 =

2. Oblicz

6 * 7 + 3 * 8 =
72 - 4 * 9 =
81 : 9 * 7 =
8 * (63 : 7) =
3 * 6 - 4 + 8 : 8 =
6 * (37 - 4 * 7) =

3. Wpisz znaki >, <, lub =

4. Oblicz dowolnym sposobem

5. Pióro kosztuje 48 zł, a atrament 8 razy mniej. Ile kosztują pióro i atrament razem?

Załącznik nr 3

ANKIETA DLA UCZNIA

1. Czy lubisz uczyć się matematyki?

Tak Nie

2. Czy korzystasz z komputera przygotowując się do lekcji z matematyki w domu?

1. często
2. rzadko
3. nigdy

3. Czy zadania tekstowe rozwiązujesz:

1. samodzielnie
2. niesamodzielnie

4. Ile czasu potrzebujesz dziennie na naukę matematyki w domu?

1. ok. 15 minut
2. ok. 30 minut
3. 1 godzinę
4. więcej niż godzinę.

Powrót do Top Secret