Использование спутниковых технологий при обучении математике

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Кировский лицей»

города Кирова, Калужской области

Использование спутниковых

технологий при обучении математике

Учитель математики

МКОУ «Кировский лицей»

Горбачева Ольга Алексеевна

Киров 2015

В России в последние годы особое развитие получили космические технологии. Остро необходимы они и в системе образования.

Они помогают учителю наиболее полно донести до ученика научные и практические знания, сформировать верные эстетические и этические представления, подготовить подрастающее поколение к непростой взрослой жизни. Благодаря им можно обеспечить высокое качество учебно-воспитательного процесса независимо от места нахождения образовательного учреждения.

Новые информационные образовательные технологии, позволяют учащимся развить их творческие способности и сформировать активную жизненную позицию в выборе их будущей профессии, связанной с наукоемкими технологиями.

Достоинство космических образовательных технологий состоит в том, что они позволяют непосредственно в школе получать в режиме реального времени яркую и наглядную информацию о состоянии и динамике изменения окружающей природной среды по обширной территории, что позволяет вместо старой формулы образования «Учитель изрекает, а ученик записывает» реализовать новую – «Ученик вместе с учителем добывает новые знания».

Математика занимает одно из центральных мест в общей системе образования. Основная задача обучения математике – обеспечить прочное и сознательное овладение учащимися системой математических знаний и умений, необходимых в повседневной жизни и трудовой деятельности. Необходимо также сформировать у школьников математический стиль мышления, уделяя при этом большое внимание осознанному владению приемами и способами умственной деятельности. Кроме этого, овладение математической культурой на высоком теоретическом и практическом уровнях невозможно без формирования и развития творческой активности и познавательной самостоятельности учащихся.

В реализации компетентностного подхода в обучении математике важную роль могут сыграть новые информационные (спутниковые) технологии приема и обработки космических изображений Земли в режиме реального времени. Они эффективны в процессе преподавания математики в разных возрастных группах учащихся. Однако перед началом использования технического комплекса приема космических изображений Земли необходимо провести подготовительную работу с учащимися, приобщить к космической тематике, подготовить к восприятию информационных (спутниковых) технологий.

Такую подготовку можно провести, применяя программно-технический комплекс приема и обработки космических изображений Земли в режиме реального времени «Космос – М2» на уроках математики по следующей тематике:

Построение диаграмм (6 класс), где учащиеся закрепляют навыки в построении диаграмм, собирая информацию сами, с космического изображения Земли, полученного в реальный момент времени. Информация для диаграмм может быть различной, например: расстояние от Калуги до районных центров Калужской области; температура в городах с определенным количеством населения, скорость ветра, высота границы облаков и многое другое.

Такой урок развивает логическое мышление, творческое отношение к учению, повышает интерес к предмету, развивает навыки контроля и самоконтроля.

В 6-м классе можно провести урок по теме «Координатная плоскость», где вырабатываются навыки определения координат точки в координатной плоскости и навык построения точки по ее координатам, а также географического объекта на космическом изображении Земли с определением его географических координат.

На этом уроке ребята определяют не только географические координаты объектов, но и расстояние, периметр заданной фигуры и площадь с помощью космических технологий, в частности, с помощью программно-технического комплекса «Космос-2» и программы APT Viewer, обрабатывающий данные, полученные со спутника. Таким образом за короткий период времени ребята получают огромный объем информации благодаря спутниковым технологиям.

На уроке «Сложение и вычитание десятичных дробей» (6 класс) учащимся можно показать связь математики с информатикой, географией, развивать навыки исследовательской работы, воспитывать в детях уверенность в себе.

В 8 классе у детей развита мотивация к предметам естественно-математического цикла, интерес к исследовательской деятельности, поэтому уроки математики с применением космических спутниковых технологий расширяют творческую активность школьников.

На уроке «Наглядное представление статистической информации»(8 класс) учитель показывает возможности программно-технического комплекса «Космос-М2» и способы обработки информации со спутника. По снимку космического изображения Земли учащиеся измеряли площадь Калужской области и соседних регионов. Данные были представлены в виде столбчатой диаграммы.

Современность требует от нас получать и обрабатывать информацию об окружающем мире из космоса и обрабатывать данную информацию на новейшем оборудовании. На уроке «Статистические характеристики погоды» из курса «Элементы статистики и теории вероятностей» 8 класс, мы познакомимся с программным комплексом «Космос-М2».

Уникальный малогабаритный аппаратно-программный комплекс приема спутниковых изображений Земли «Космос-М2» позволяет принимать в реальном масштабе времени уникальную космическую информацию о состоянии атмосферы и территорий на больших площадях.

Учитель просит учащихся найти в Интернете сводку погоды и перечислить основные параметры погоды (возможно, задание было дано заранее всему классу или отдельному ученику).

Параметры фиксируются на доске:

• температура,

• давление,

• влажность,

• облачность направление ветра,

• скорость ветра,

• количество осадков.

Учитель объявляет классу цель урока: научиться определять основные физические параметры погоды при помощи программно-технического комплекса «Космос-М2».

Самостоятельная работа учащихся по анализу изображений программы APT Viewer. Работа может проводиться в группах на основе раздаточных листков или компьютерных изображений.

Например:

Задание 1-й группе

Заполните таблицу.

Населенный пункт

Запишите числовой ряд значений температур.

Найдите среднее арифметическое, размах, моду и медиану.

Найдите в учебнике определения этих статистических характеристик.

Укажите, что показывает каждая из них.

Подготовьте краткое сообщение о выполненной работе.

Основная задача обучения математике – обеспечить прочное и сознательное овладение учащимися системой математических знаний и умений, необходимых в повседневной жизни и трудовой деятельности каждому члену современного общества, достаточных для изучения смежных дисциплин и продолжения образования. Необходимо также сформировать у школьников математический стиль мышления, уделяя при этом большое внимание осознанному владению приемами и способами умственной деятельности. Кроме этого, овладение математикой на высоком теоретическом и практических уровнях невозможно без формирования и развития творческой активности и познавательной самостоятельности учащихся. Качественный скачок в развитии новых технологий повлек за собой резко возросшую потребность общества в людях, обладающих нестандартным мышлением, вносящих новое содержание во все сферы жизнедеятельности, умеющих ставить и решать новые задачи.

Одним из реализации компетентного подхода в обучении может стать использование новых информационно-образовательных технологий приема и обработки космических изображений Земли в режиме реального времени в учебном процессе общеобразовательного учреждения.

Использование данной технологии позволяет органично включить в один урок повторение нескольких тем, придать математическим задачам практическую значимость.

Кроме того, данные уроки формируют умения и навыки, необходимые для работы со снимками, полученными комплексом «Космос-М2», на уроках географии и физики в 6 классе.

Эффективным инструментом, позволяющим оперативно и детально исследовать состояние окружающей среды, использование природных ресурсов и получить объективную картину мира являются данные дистанционного зондирования Земли (ДДЗ).

Входящая в состав лаборатории станция «Космос-М» позволяет принимать изображения, передаваемые со спутников серии NOAA, непосредственно прямо на компьютер, установленный в школе, в режиме реального времени. Работать с программами приема и обработки изображений может любой учитель и ученик, поскольку работа со станцией не требует специальной профессиональной подготовки. Снимки позволяют наглядно представить земную поверхность и те процессы и явления, которые происходят в атмосфере, на суше и в океане. С помощью космических снимков можно изучать природные объекты; природные зоны; процессы, происходящие в природе, и их динамику – изменение метеорологической обстановки, развитие крупных лесных пожаров, изменение ледовой обстановки в приморских районах, изменение площади снежного покрова, смену времен года.

Использование спутниковых технологий можно провести на уроке по теме «Длина отрезка и ломаной».

При проведении урока используют космические изображения Земли, обрабатывают снимки и решают с их помощь практические задачи. Программное обеспечение станции состоит из приложения APT Viewer, позволяющего осуществлять географическую привязку космического изображения с наложением на изображение координатной сетки, географической карты с указанием населенных пунктов различной численности (на русском и английском языках); определение температуры подстилающей поверхности в любой точке полученного снимка; измерение расстояния от одной точки до другой с учетом геометрии Земли; определение площади географических объектов; определение высоты верхней границы облачности; выявление опасных погодных явлений (грозовые облака и др.); определение поля ветра в циклоне; прогнозирование выпадения осадков.

Образцы заданий:

Задача 1. Узнайте расстояние от Калуги до любых четырех городов. Какие геометрические фигуры вы построили? Вычислите разницу большого и малого расстояния.

Задача 2. Существует русская поговорка «Через Пензу – на Москву». Как вы думаете, почему так говорят? Узнайте расстояние от Калуги до Москвы. Какое расстояние надо преодолеть, если ехать через Пензу? Насколько длиннее маршрут Калуга – Пенза – Москва?

Задача 3. Разработайте различные маршруты по городам Золотого кольца России. Определите длину маршрута, используя переместительный и сочетательный законы сложения. Создайте свой маршрут, определите его длину.

Учителя математики считают, что цель применения информационно-образовательных технологий приема и обработки космических изображений Земли на уроках математики заключается в развитии познавательных интересов, интеллектуальных, творческих и коммуникативных способностей учащихся, определяющих формирование компетентной личности, способной к жизнедеятельности и самоопределению в информационном обществе.

Таким образом, использование информационно-образовательных технологий приема и обработки космических изображений Земли позволяет реализовать актуальные в настоящее время личностно-ориентированный и деятельностный подходы, которые определяют задачи обучения:

1. Приобретение знаний о способах поиска и обработки информации;

2. Овладение способами учебно-познавательной, информационно-коммуникативной рефлексивной деятельности;

3. Освоение ключевых компетентностей: ценностно-смысловой, учебно-познавательной, информационной, коммуникативной.

Надо признать справедливыми слова К. Н. Вентцеля: «Проблема космического воспитания стучится в двери. Откроем двери настежь и займемся ею вплотную…»

Список использованной литературы:

1.Учебник И.И.Зубарева, А.Г.Мордкович « Математика-6». М.: Мнемозина, 2008.

2.Виленкин Н.Я., Жохов В.И., Чесноков А.С, Шварцбурд С.И. Математика 6 ИОЦ «Мнемозина»,2010.

3.Макарычев Ю.Н., Миндюк Н.Г., Нешков К.И. и др./Под ред. Теляковского С.А. Алгебра 8, Издательство «Просвещение» ,2011.

9. Макарычев Ю.Н., Миндюк Н.Г., Нешков К.И. и др./Под ред. Теляковского С.А. Алгебра 9 , Издательство «Просвещение»

10. Макарычев Ю.Н., Миндюк Н.Г., Нешков К.И., Феоктистов И.Е. Алгебра 7, ИОЦ «Мнемозина» , 2011.

11.Мордкович А.Г. Алгебра 7 в 2 ч. ИОЦ «Мнемозина» ,2010.

12. Мордкович А.Г. Алгебра 8 в 2 ч. 8 ИОЦ «Мнемозина» ,2010.

13.Мордкович А.Г., Семенов П.В. Алгебра 9 в 2 ч. ИОЦ «Мнемозина»,2011.

14. Космические образовательные технологии: инвестиции в будущее (теория и практика)/ под. ред. М.А. Шахраманьяна,  И.И.Тюхова, Н.С. Вощенковой.-Калуга: институт повышения квалификации работников образования, 2009.