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

Температура, ⁰C

Жиздра

Людиново

Киров

Хвастовичи

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.