Введение

Образовательный процесс на данном этапе требует профессорско-преподавательского состава как глубоких знаний дисциплины на современном этапе, так и умение успешно применять инновационные технологии для повышения уровня обучения. Интерактивные образовательные ресурсы, как например электронные учебники, а также симуляция тестирования в режиме онлайн и учебной платформы является ключевым инструментом в педагогическом арсенале [9].

«Большинство интерактивных форм обучения не требуют наличия компьютера. Многие из них применялись еще до его появления. Отличительной их чертой, которая не позволяет внедрить их повсеместно и в то же время характеризует их с положительной стороны, является именно всесторонняя интенсивность. Она проявляется в трудоемкости подготовки занятий с их использованием, серьезных интеллектуальных затратах по их освоению со стороны преподавателя, интенсивности умственных действий, производимых обучаемыми, и др. Благодаря этому, происходит обращение не к памяти, а к интеллекту студентов, что способствует развитию логического мышления, интереса к предмету, выработки навыков по производству идей и их реализации» [7].

Материалами исследования являются научные публикации по теме применения интерактивных учебных материалов, а также интернет ресурсы с дидактическими материалами, цифровой контент (рассматривается на примере математических дисциплин высшей школы).

Методика данного исследования состоит в методах качественного анализа и количественного. кроме того применялись при примеры эффективной адаптации современных интерактивных технологий в программу подготовки и курсы обучения, что предоставило возможность поделить эффективные практики и существующие трудности в целом.

Что такое интерактивные материалы?

Интерактивные материалы — это ресурсы, которые позволяют учащимся активно участвовать в учебном процессе. Они могут включать в себя:

1. Онлайн-платформы: Веб-сайты и приложения, содержащие интерактивные задания и тесты.
2. Виртуальные симуляции: Программы, моделирующие математические явления, что позволяет студентам экспериментировать и исследовать.
3. Аудиовизуальные ресурсы: Видео, подкасты и презентации, которые вносят визуальный и звуковой контекст.

Использование интерактивных материалов становится все более распространенным среди преподавателей высшей математики. Они помогают не только усвоить базовые математические концепции, но и развить аналитические и практические навыки.

Как правило, это является актуальным для математических дисциплин, в которых визуализация является одним из наиболее сложных концепций для понимания, но интерактивный процесс может значительно облегчить процесс понимания обучающимися. В том числе и интерактивные учебные материалы способствуют участию обучающихся в образовательном процессе на регулярной основе [10]. Применение математических симуляций предоставляет возможность обучающимся визуализировать абстрактные концепции, как например различные математические функции, а также геометрические преобразования, в процессе повышают уровень интереса и мотивации обучающихся, делая процесс увлекательным и интерактивным [8].

«Одним из средств интерактивных технологий является интерактивная доска. Для ее использования необходимо иметь электронную доску, персональный компьютер, проектор. При использовании интерактивной доски можно использовать различные стили обучения: визуальные, аудио или кинестетические. Благодаря интерактивной доске можно визуализировать любые объекты (например, математические формулы или графики) их можно просто нарисовать специализированным маркером на доске. Кроме того, можно активно комментировать уже представленный на доске графический материал: выделять, уточнять, добавлять, делать пометки прямо поверх изображения, что усиливает подачу материала» [3, с. 141].

Следует отметить, что интерактивные платформы предоставляют возможность обучающимся учиться в соответствии с собственным графиком, что представляется важным на данном этапе в процессе изучения математических дисциплин, но уровень подготовки обучающихся может существенно отличаться. Обучающиеся могут повторять учебные материалы также проходить дополнительные тестирования, получая поддержку обратной связи в процессе [1].

Применение программного оснащения для математического моделирования.

«Во время практических занятий, где требуется отработать навык решения тех или иных математических задач в онлайн-режиме, Idroo оказалось находкой. Студентам выдавались задания вначале Zoom конференции. Преподаватель заранее создавал несколько дашбордов в Idroo.com и во время занятия разделял студентов на группы по 5–6 человек, выдавая им ссылку с доступом к одному из дашбордов. Затем студенты приступали к решению задач, а преподаватель следил за решением, переходя от одной доски к другой, комментируя голосом замечания к решению задач, мог вмешаться в решение задачи, написать подсказку. Что очень важно, что студенты, работающие на одном дашборде, активно включались в работу, помогали и подсказывали друг другу во время занятия» [4, с. 7].

Различные программы, как например Matlab предоставляют актуальные возможности обучающимся разрабатывать математические модели, а также проводить собственные эксперименты. Как например, обучающиеся могут визуализировать процессы решения уравнений, корректируя параметры (курс дифференциальных уравнений) на платформе в режиме онлайн для проведения тестирования.

Онлайн платформы, как например Kahoot предлагают проходить обучающимся интерактивные тестирования, помогая закрепить знания, а также определить и пробелы. Данные инструменты в том числе способствуют формированию благополучного пространства в учебном классе.

Пространство виртуальных лабораторий VR предоставляют возможности обучающимся проводить различные эксперименты, используя математические методы в практических задачах, что предоставляет возможность использовать теорию в практической деятельности без использования специального оборудования [6].

Кроме того, существуют определённые трудности, которые взаимосвязаны с адаптацией интерактивных обучающих материалов. Преподавательский состав должен быть подготовлен к применению инновационных технологий, а также к процессу обучения учеников и использовании новых технологий. Также только определённые образовательные учреждения имеют открытый доступ к информационным технологиям, а также современному программному обеспечению и оборудованию. Преподавательский состав может на данном этапе отдавать предпочтение традиционным методам обучения, не применяя интерактивные методы [2].

Рассмотрим эффективные примеры

1. Виртуальные симуляции

Использование виртуальных симуляций позволяет иллюстрировать сложные математические концепции. Например, симуляции, изображающие многомерные пространства, могут помочь студентам понять, как выглядит геометрия в высоких измерениях. Это делает трудные темы более осязаемыми и доступными для восприятия.

Симуляции также могут включать визуализацию математических функций, таких как графики и поверхности, что позволяет студентам видеть непосредственное влияние изменения параметров на график. Это особенно полезно в курсах, связанных с анализом и линейной алгеброй.

2. Онлайн-платформы для обучения

Платформы, такие как Академия Хана, предоставляет обширные ресурсы для изучения высшей математики. Они предлагают интерактивные уроки с практическими заданиями и возможностью самоконтроля. Студенты могут проходить курсы в своем темпе, а также легко вернуться к непонятным темам.

Эти платформы зачастую включают встроенные тесты, которые помогают отслеживать прогресс и осваивать материал. Возможность получать немедленную обратную связь позволяет студентам анализировать свои ошибки и предотвращает повторение проблем в будущем.

3. Аудиовизуальные ресурсы

Лекция, наполненная визуальными элементами, способна сделать сложные математические концепции более доходчивыми. Применение видео, анимаций и графиков может значительно улучшить понимание материала. Например, использование анимаций помогает проиллюстрировать процесс интеграции или решения дифференциальных уравнений.

Визуализация данных посредством графиков и диаграмм делает абстрактные концепции более реальными и понятными для студентов. Аудиовизуальные материалы создают многосенсорный опыт обучения, который усиливает восприятие информации.

Вызовы и ограничения

1. Необходимость технической грамотности;

Одним из главных вызовов применения интерактивных материалов является необходимость владения технологическими инструментами как со стороны преподавателей, так и со стороны студентов. Возникают ситуации, когда студенты могут испытывать трудности с использованием платформ, что может негативно сказаться на их учебном процессе.

Преподаватели также должны быть готовы обучать студентов работе с новыми технологиями. Это требует дополнительного времени и ресурсов, что может оказаться проблемой для преподавателей, у которых уже ограниченное время.

2. Ограниченная доступность;

Несмотря на то, что интерактивные материалы становятся все более распространенными, существуют области, где доступ к интернету и современным технологиям ограничен. Эти проблемы актуальны в отдаленных регионах или для студентов из неблагополучных семей. Ограниченный доступ к ресурсам может создать неравные условия для обучения, что приводит к образовательному неравенству.

3. Устойчивое внимание студентов;

Иногда интерактивные материалы могут отвлекать студентов от главной цели обучения. Вместо того чтобы сосредоточиться на понимании концепций, студенты могут застревать в изучении технологии и интерфейса. Преподаватели должны следить за тем, чтобы студенты не теряли фокус и при этом использовали технологии для достижения образовательных целей.

Вывод

Таким образом, проведённое исследование продемонстрировало, что использование современных интерактивных учебных материалов существенно повышает уровень вовлеченности обучающихся в учебный процесс, способствует эффективному освоению математических принципов. Обучающиеся, которые применяют данные материалы показывают наиболее высокие результаты в сопоставлении с традиционными методами обучения.

Следует отметить, что современные активные технологии предоставляют возможности для адаптации обучения под персональные потребности обучающихся, способствуя лучшему пониманию учебного материала. Профессорско-преподавательский состав подчёркивает, что применение интерактивных ресурсов делает практические занятия наиболее увлекательными, а также динамичными.

Кроме того, существуют и трудности, которые были взаимосвязаны с различными техническими аспектами, так как требуют определённой подготовки профессорско-преподавательского состава. Представляется возможным продолжить изучение в данном направлении и разработать методические рекомендации по адаптации интерактивных технологий, которые могут являться базой и для повышения уровня образования в целом.

Таким образом, данные исследования обращают внимание на то, что интерактивные ресурсы, которые применяются в процессе обучения являются основным инструментом для преподавания математических дисциплин в высшей школе.

Заключение

Применение интерактивных учебных материалов является ключевым ресурсом для повышения уровня процесса преподавания математических предметов в высшей школе на современном этапе. Применение данных материалов способствует не только повышению уровня вовлеченности обучающихся, но и персонализации обучения, а также развитию аналитического мышления.

Кроме того, для эффективной адаптации современных технологий представляется важным преодолевать различные вызовы, которые связаны с подготовкой профессорско-преподавательского состава, а также обеспечением открытого доступа к цифровым ресурсам.

Представляет важным продолжать изучение в данном направлении, а также развивать методы использования интерактивных ресурсов в процессе обучения, с целью достижения максимальной результативности процесса обучения в будущем.

Дальнейшие исследования

Предлагается провести сопоставительный анализ результатов процесса обучения в определённых учебных заведениях, с целью выявления эффективных практик, также возможных направлений для улучшения данного процесса.

Перспективы дальнейших исследований могут ориентироваться на различных направлениях, как например исследование влияния разных типов существующих интерактивных материалов, как например математических симуляций, видеороликов, тестирования в режиме онлайн, которое способствуют повышению уровня вовлеченности и академической успеваемости обучающихся.

Кроме того, представляется возможным проводиться сопоставительный анализ результативности традиционных методов в процессе обучения, а также инновационных интерактивных технологий в различных учебных контекстах для конкретных групп обучающихся. В том числе представляется важным изучить каким образом адаптация интерактивных учебных материалов влияет на профессиональное развитие педагогического состава, а также на практическую деятельность в целом.

Предлагается продолжить исследование для того, чтобы понимать запросы и предпочтения обучающихся, а также проанализировать влияние инновационных технологий на освоение математических принципов и компетенций в процессе обучения. Предлагается разработать методические рекомендации по адаптации интерактивных учебных материалов в тематические планы, а также для подготовки преподавательского состава с целью обеспечить эффективное использование данных технологий в учебном процессе в будущем.