Rola matematycznych programów komputerowych w pozalekcyjnej pracy ucznia

Abstract

Praca podejmuje problem wykorzystania nowych technologii, w szczególności matematycznych programów komputerowych w procesie nauczania i uczenia się matematyki. Tym, co przede wszystkim wyróżnia tę pracę od innych, związanych z zastosowaniem technologii w nauczaniu matematyki jest specyfika opisywanych badań, analizujących uwarunkowania konieczne do podejmowania samodzielnej nauki z wykorzystaniem komputera oraz wpływu tego środka na proces uczenia się.

Badania prowadzone były przez trzy lata w drugich klasach liceów ogólnokształcących.

Ich celem było uzyskanie odpowiedzi na następujące pytania badawcze:

1. Czy w trakcie samodzielnej nauki matematyki uczniowie odczuwają potrzebę korzystania z programu komputerowego?

2. W jakich sytuacjach uczniowie wykorzystują matematyczne programy komputerowe poza lekcjami matematyki?

3. Jaki jest wpływ stosowania matematycznych programów komputerowych w pozalekcyjnej pracy na rozwój aktywności i umiejętności matematycznych?

4. Czy stosowanie matematycznych programów komputerowych wpływa na zmianę sposobu podejścia uczniów do zadań?

Praca składa się z czterech części. Pierwsza z nich stanowi wprowadzenie do problematyki poruszanej w niniejszej rozprawie. Przedstawiono w niej historię rozwoju komputera, analizę przykładowych badań prowadzonych na świecie w zakresie zastosowania matematycznych programów komputerowych w nauczaniu matematyki na różnych poziomach kształcenia, biorąc pod uwagę ogół światowych doświadczeń w tym zakresie. Na podstawie tych badań ujawnił się deficyt badawczy związany z zastosowaniem programów w pozalekcyjnej pracy ucznia.

Druga część dysertacji przedstawia cele prowadzonych badań i ich problematykę. Zaprezentowano w niej ogół zadań badawczych realizowanych w trakcie trzyletniego eksperymentu naturalnego, prowadzonego w drugich klasach liceów ogólnokształcących. Opisano przyjętą metodologię, podając charakterystykę zastosowanych metod, technik oraz wykorzystanych narzędzi badawczych, a także organizację i przebieg badań.

Część trzecia to analiza zgromadzonego materiału badawczego podzielona na dwie grupy w zależności od warunków, w jakich były prowadzone badania. Materiał ten, ze względu na specyfikę badania, poddawany jest głównie analizie jakościowej, obrazującej pracę poszczególnych uczniów. Końcowa czwarta część pracy zawiera wnioski wynikające z analizy rezultatów uzyskanych w trakcie badań oraz wytyczne odnośnie kierunków ich kontynuowania.

Do pracy dołączonych jest także 7 załączników:

- Załącznik 1: Ankieta 1,

- Załącznik 1a: Ankieta 1a (zmodyfikowana wersja ankiety 1),

- Załącznik 2: Samouczek do programu Winplot.

- Załącznik 3: Samouczek do programu C.a.R.,

- Załącznik 4: Listy zadań sprawdzających umiejętność posługiwania się programami C.a.R. i Winplot

- Załącznik 5: Listy zadań do realizacji na lekcjach, wykorzystania w sprawdzianach bądź proponowanych do wykonania na pracę domową

- Załącznik 6: Długoterminowa praca domowa.

A dissertation takes up the subject of new technologies use, particularly mathematical software in mathematics teaching and learning.

This, what distinguish this study from the others, related to application of technology in mathematics teaching is specific character of the described research, analyzing considerations necessary to take up independent education with use of computer and influence of this means on learning process.

The researches were conducted for three years in second forms of comprehensive secondary schools. Getting the reply to the following research questions was their purpose:

1. Do the students need to use any computer programs in after-school activities?

2. What situations are pupils using mathematical computer programs in after-school activities?

3. What is the influence of applying mathematical computer programs to the extracurricular work on the development of the activity and mathematical abilities ?

4. Does applying mathematical computer programs influence the change in the pupils' approach for tasks?

The work consists of four parts. The first one is an introduction of the issues brought up in this dissertation. It describes history of computer development, analysis of exemplary research carried out all over the world in applying mathematical computer programs in teaching mathematics on different levels of education, considering the whole of global experience in this respect. On the basis of these examinations a research deficit associated with applying programs at the extracurricular work of the pupil has been appeared.

The second part of the dissertation presents aims of conducted examinations and their issues. It presents the whole of research tasks carried out in the process of three-year-lasting, natural experiment, performed in the second forms of comprehensive secondary schools. Assumed methodology was described, giving characteristics of the applied methods, techniques and used research tools, as well as the organization and the course of examinations.

The third part is an analysis of collected research material divided in two groups depending on conditions, in which examinations were conducted. This material, due to the specificity of the examination, is mainly subject to the qualitative analysis, reflecting work of the individual pupils.

The final fourth part of the work contains conclusions resulting from analysis of results get in the process of examinations and directives on directions of their continuation.

There are also 7 attachments enclosed to the elaboration:

- Attachment 1: Questionnaire 1,

- Attachment 1a: Questionnaire 1a (modified version of questionnaire 1),

- Attachment 2: Teach yourself book to the Winplot program,

- Attachment 3: Teach yourself book to the C.a.R. program,

- Attachment 4: Lists of tasks checking ability of using C.a.R. programs and Winplot

- Attachment 5: Lists of tasks to be performed on lessons, to be used in tests or proposed to be done as homework,

- Attachment 6: Long-term homework.