Wirtualne manipulatory dla matematyki

Podstawowe dziesięć bloków do matematyki

Wirtualne manipulacje matematyczne to wizualna reprezentacja konkretnych manipulacji matematycznych. Są one dostępne cyfrowo za pośrednictwem różnych stron internetowych lub aplikacji na tablety, telefony i komputery. Wirtualne manipulacje matematyczne są wzorowane na konkretnych manipulacjach matematycznych, które są powszechnie używane w salach lekcyjnych do konkretnego przedstawiania abstrakcyjnych pojęć matematycznych i wspierania uczniów w zrozumieniu treści matematycznych.

Do najczęstszych manipulacji należą: bloki o podstawie 10 , monety , bloki , tangramy , linijki , kreski ułamkowe , kafelki algebry , geotablice , płaszczyzna geometryczna i figury bryłowe . Uczniowie mogą angażować się wirtualnie/cyfrowo za pomocą manipulatorów naśladujących użycie konkretnych manipulatorów matematycznych.

Zalety i wady

Przeprowadzono badania klasowe, które dotyczyły wirtualnych manipulatorów. Badania porównują wirtualne manipulacje z konkretnymi manipulacjami i omawiają niektóre z ich implikacji.

Zalety

Zaobserwowane korzyści uczenia się wirtualnych manipulatorów obejmują dostarczanie szczegółowych instrukcji i szybką ocenę przypisanych zadań. Zauważono, że uczniowie lepiej rozumieją pojęcia, ponieważ ten styl uczenia się przemawia do cyfrowych tubylców . Wirtualne manipulacje mogą często zapewniać wyraźne powiązania między reprezentacjami wizualnymi i symbolicznymi. Co więcej, sygnalizuje uczniom, kiedy popełnili błąd, co zachęca ich do zastanowienia się i ponownego przeanalizowania odpowiedzi. Wreszcie wirtualne manipulacje okazują się wygodniejsze, ponieważ są bardziej dostępne w domu niż konkretne manipulacje .

Niedogodności

W porównaniu z konkretnymi manipulatorami , wirtualne manipulatory nie mają możliwości fizycznego dotykania przedmiotów przez uczniów i nauczycieli, co jest ogromną wadą dla kinestetyków . Nauczyciele nie są w stanie śledzić procesu myślowego uczniów, co utrudnia zrozumienie ich poziomu zrozumienia. Co więcej, wirtualne manipulacje są formą cyfrowego uczenia się . Jedna z wad nauczania cyfrowego jest wzrost uzależnienia od komputera, ponieważ ogranicza zdolności uczenia się uczniów. Nie zachęca uczących się do samodzielnego szukania odpowiedzi i lokalizowania swoich błędów. Preferencje dotyczące nauczania często obejmują prowadzenie uczniów przez odpowiedzi tylko wtedy, gdy nie są w stanie zrozumieć treści lub mają trudności ze zrozumieniem pytań. Wreszcie, Hunts i wsp. stwierdzają, że uczenie się matematyki za pomocą wirtualnych manipulatorów wydaje się bardziej doświadczeniem „robienia” niż uczeniem się i odkrywaniem.

Specjalna edukacja

Chociaż stosunkowo nowe, wirtualne urządzenia manipulacyjne mogą wspierać naukę matematyki dla wszystkich uczniów, w tym uczniów z trudnościami w uczeniu się i uczniów ELL. Jeśli są mądrze używane, wirtualne narzędzia manipulacyjne mogą zapewnić uczniom możliwości kierowanego odkrywania, co może pomóc im w lepszym zrozumieniu pojęć matematycznych i ostatecznie wykazaniu wymiernych umiejętności uczenia się. Wirtualne narzędzia manipulacyjne mogą zostać włączone do ogólnego programu akademickiego jako technologia wspomagająca i nie powinny być używane tylko ze względu na swoją nowość.

Badania nad wykorzystaniem wirtualnych manipulacji w matematyce dla uczniów z trudnościami w uczeniu się opowiadają się za stosowaniem wirtualnych manipulacji w matematyce dla uczniów z trudnościami w uczeniu się, ponieważ może to sprzyjać:

Praktyczność : Wirtualne manipulacje pomagają tam, gdzie fizyczna manipulacja nie jest fizycznie możliwa, stwarzają możliwości powtarzania ćwiczeń, są dostępne (tj. dostępne przez telefony, iPady itp.) i opłacalne (tj. bezpłatne lub tanie).

Niezależność ucznia: Wirtualne narzędzia manipulacyjne umożliwiają natychmiastową informację zwrotną i wbudowane rusztowanie, które umożliwia zindywidualizowane nauczanie oraz samodzielne i efektywne rozwijanie umiejętności uczenia się przez uczniów bez obecności nauczyciela. Wirtualne narzędzia manipulacyjne oferują uczniom możliwość podwójnego sprawdzenia swojej pracy i uzyskania wizualnych reprezentacji problemów matematycznych do rozwiązania.

Nauka poza salą lekcyjną: Wirtualne urządzenia manipulacyjne zapewniają możliwość uczenia się poza salą lekcyjną, ponieważ można je przenosić. Może również umożliwić uczniom dzielenie się swoimi wynikami z nauczycielem poza salą lekcyjną.

Uwagi dla interesariuszy

Aby skutecznie wykorzystać wirtualne narzędzia manipulacyjne w matematyce, interesariusze powinni: ocenić nasilenie trudności w uczeniu się i poznawczych uczniów, a także ich potrzeby przed wdrożeniem wirtualnych narzędzi manipulacyjnych; ocenić aplikacje matematyczne za pomocą rubryk dla uczniów z trudnościami w uczeniu się, aby zweryfikować skuteczność aplikacji w związku z celami uczenia się; wziąć pod uwagę brak lub ograniczony dostęp do technologii i finansowania w niektórych szkołach; i oceniaj zaangażowanie uczniów , aby upewnić się, że uczniowie aktywnie się uczą i osiągają cele uczenia się za pomocą wirtualnych narzędzi manipulacyjnych.

Godne uwagi kolekcje wirtualnych manipulatorów

Projekt demonstracji Wolframa

http://demonstrations.wolfram.com/

Wolfram Demonstrations Project zawiera około 11 000 wirtualnych manipulatorów dla matematyki, nauk ścisłych i inżynierii. Są one dostarczane w CDF wraz z kodem źródłowym.

Biblioteka bezpłatnych manipulacji Didax

http://www.didax.com/virtual-manipulatives-for-math

Didax jest amerykańskim oddziałem firmy Philip & Tacey, Ltd z Hampshire w Wielkiej Brytanii, która w 1960 roku opracowała Unifix₢ Cubes, popularną manipulację matematyczną używaną do nauczania liczenia i operacji. Kostki Unifix zostały stworzone, aby zastąpić koraliki z kulkami, które zsuwały się z biurek uczniów i były drogie w produkcji. Wirtualne elementy manipulacyjne są zaprojektowane tak, aby były wierne swoim fizycznym odpowiednikom i zawierały minimalną nawigację lub zawartość symboliczną.

Shodor Interactivate Działania

http://www.shodor.org/interactivate/activities/

Shodor to krajowy zasób do nauczania informatyki. Od 1994 roku oferują narzędzia edukacyjne online, takie jak Interactivate i Computational Science Education Reference Desk (CSERD). Zajęcia są sortowane od klasy 3 do licencjata.

Narodowa Biblioteka Wirtualnych Manipulatów

http://nlvm.usu.edu/

Utah State University oferuje tę kolekcję manipulacji internetowych od 1999 roku. Zajęcia są posortowane od przedszkola do szkoły średniej. Manipulatory zostały początkowo opracowane w Javie.

Iluminacje: Zajęcia

http://illuminations.nctm.org/Default.aspx

Od 2000 roku na stronie internetowej Krajowej Rady Nauczycieli Matematyki można znaleźć iluminacje. Z interaktywnych zajęć mogą korzystać uczniowie i nauczyciele od przedszkola do liceum.

MSTE na Uniwersytecie Illinois

Według ich strony internetowej „Mathematics Materials for Tomorrow's Teachers (M2T2) to zestaw modułów matematycznych stworzonych wiosną 2000 roku przez zespół składający się z nauczycieli, administratorów, badaczy uniwersyteckich, matematyków, doktorantów i członków Rady Stanu Illinois edukacji." To pięć modułów. Każdy moduł jest powiązany z jednym z celów matematyki w Illinois Learning Standards. Treść jest na poziomie szkoły średniej.

  • Moyer, PS, Bolyard, JJ i Spikell, MA (2000). Czym są wirtualne manipulatory? [Online]. Nauczanie matematyki dla dzieci, 8(6), 372-377. Dostępne: [1]
  • Moyer, PS, Niezgoda, D. i Stanley, J. (2005). Wykorzystanie przez małe dzieci wirtualnych manipulatorów i innych form reprezentacji matematycznych. W WJ Masalaski i PC Elliot (red.), Środowisko uczenia się matematyki wspierane technologią (s. 17–34). Reston, VA: Krajowa Rada Nauczycieli Matematyki.
  • Ortiz, Enrique (2017). Zdolność nauczycieli przygotowujących się do pracy w zakresie identyfikowania i wdrażania poziomów poznawczych w uczeniu się matematyki. Zagadnienia w przygotowaniu nauczycieli szkół licencjackich z matematyki (IUMPST): The Journal (Technology) , 3 , s. 1–14. Pobrane z http://www.k-12prep.math.ttu.edu/journal/3.technology/volume.shtml pdf: http://www.k-12prep.math.ttu.edu/journal/3.technology /ortiz01/artykuł.pdf
  • Ortiz, Enrique, Eisenreich, Heidi & Tapp, Laura (2019). Fizyczne i wirtualne manipulacyjne koncepcje ramowe dla nauczycieli przygotowujących się do studiów licencjackich. International Journal for Mathematics Teaching and Learning , 20 (1), 62-84. Pobrane z https://www.cimt.org.uk/ijmtl/index.php/IJMTL/article/view/116

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Virtual_manipulatives_for_mathematics&oldid=1136648778 ”