Tijekom posljednjih nekoliko godina, istraživanja u nastavnoj tehnologiji dovela su do jasnijeg razumijevanja kako tehnologija može utjecati na poučavanje i učenje. Danas gotovo svaka škola u Sjedinjenim Državama koristi tehnologiju kao dio poučavanja i učenja, a svaka država ima svoj prilagođeni tehnološki program. U većini tih škola nastavnici koriste ovu tehnologiju kroz sveobuhvatne aktivnosti koje su dio njihovog svakodnevnog školskog kurikuluma. Na primjer, tehnologija učenja stvara aktivno okruženje u kojem učenici nisu samo zainteresirani, već i identificiraju probleme od interesa za njih. Takve aktivnosti kombinirale bi predmete tehnologije, društvenih studija, matematike, znanosti i jezične umjetnosti s mogućnošću stvaranja aktivnosti usmjerenih na studente. Međutim, većina stručnjaka iz područja obrazovne tehnologije slaže se da tehnologiju treba integrirati ne kao zaseban predmet ili kao projekt koji je s vremena na vrijeme, već kao alat za promicanje i širenje učenja učenika na dnevnoj bazi.
Danas učiteljima razredne nastave može nedostajati osobnog iskustva s tehnologijom i predstavljati dodatni izazov. Kako bi se aktivnosti i projekti temeljeni na tehnologiji uključili u svoj kurikulum, ti nastavnici prvo moraju odvojiti vrijeme da nauče koristiti alate i razumiju terminologiju potrebnu za sudjelovanje u projektima ili aktivnostima. Trebali bi moći koristiti tehnologiju za poboljšanje učenja učenika, kao i za daljnji osobni profesionalni razvoj.
Nastavna tehnologija osnažuje učenike poboljšanjem vještina i koncepata kroz više prikaza i poboljšanu vizualizaciju. Njegove prednosti uključuju povećanu točnost i brzinu prikupljanja i grafiranja podataka, vizualizaciju u stvarnom vremenu, mogućnost prikupljanja i analize velikih količina podataka te suradnju na prikupljanju i interpretaciji podataka, kao i raznolikiju prezentaciju rezultata. Tehnologija također uključuje studente u razmišljanje višeg reda, razvija snažne vještine rješavanja problema i razvija duboko razumijevanje koncepata i postupaka kada se pravilno koriste.
Tehnologija ima ključnu ulogu u standardima akademskog sadržaja i njihovoj uspješnoj provedbi. Očekivanja koja odražavaju odgovarajuću uporabu tehnologije trebala bi biti utkana u standarde, kriterije i pokazatelje na razini razreda. Na primjer, standardi bi trebali uključivati očekivanja učenika od slobodnog izračuna pomoću papira i olovke, podržanih tehnologijom i mentalnim tehnikama, te korištenje kalkulatora grafova ili računala za crtanje i analizu matematičkih odnosa. Ta bi očekivanja trebala biti usmjerena na podupiranje kurikuluma bogatog tehnologijom, a ne na ograničavanje upotrebe tehnologije na određene vještine ili razine procjene. Tehnologija čini predmete dostupnima svim studentima, uključujući i one s posebnim potrebama. Mogućnosti da se učenicima pomogne da maksimiziraju svoje snage i napredak u kurikulumu temeljenom na standardima proširuju se korištenjem tehnološke podrške i intervencija. Na primjer, specijalizirane tehnologije proširuju mogućnosti za studente s fizičkim izazovima da razviju i pokažu matematičke koncepte i vještine. Tehnologija utječe na to kako radimo, kako igramo i kako živimo. Utjecaj tehnologije u učionici na napore nastavnika matematike i znanosti da svakom učeniku pruže “mogućnosti i resurse za razvoj jezičnih vještina potrebnih za postizanje svojih životnih ciljeva i potpuno sudjelovanje kao informirani, produktivni članovi društva” ne može se precijeniti.
Tehnologija pruža nastavnicima alate tehnologije učenja koji su im potrebni za učinkovitiji rad i osjetljiviji odgovor na individualne potrebe svojih učenika. Odabir odgovarajućih tehnoloških alata daje nastavnicima priliku da izgrade konceptualno znanje učenika i povežu svoje učenje s problemom koji se nalazi u svijetu. Tehnološki alati kao što su Tehnologija inspiracije®, Zvjezdana noć, WebQuest i Portaportal omogućuju studentima korištenje raznih strategija kao što su istraživanje, rješavanje problema, kreativno razmišljanje, vizualne slike, kritičko razmišljanje i praktične aktivnosti.
Prednosti korištenja ovih tehnoloških alata uključuju povećanu točnost i brzinu prikupljanja i grafiranja podataka, vizualizaciju u stvarnom vremenu, interaktivni modUshićenje nevidljivih znanstvenih procesa i struktura, sposobnost prikupljanja i analize velikih količina podataka, suradnja na prikupljanju i tumačenju podataka te raznovrsnija prezentacija rezultata.
Strategije integracije tehnologije za upute za sadržaj. Od vrtića do 12. razreda razne tehnologije mogu postati dio svakodnevne nastave i učenja, gdje, primjerice, korištenje šaltera, ručnih leća, temperaturnih senzora i računala postaje sastavni dio onoga što nastavnici i učenici uče i rade. Nastavnici sadržaja trebali bi koristiti tehnologiju kako bi učenici mogli provoditi ankete i sudjelovati u suradničkim aktivnostima. U tradicionalnim pristupima ili pristupima usmjerenim na učitelje, računalna tehnologija se više koristi za obuku, vježbanje i svladavanje osnovnih vještina.
Nastavne strategije koje se koriste u takvim razredima usmjerene su na učitelje zbog načina na koji nadopunjuju aktivnosti pod nadzorom učitelja i zato što softver koji se koristi za pružanje vježbe i prakse odabire učitelj i dodjeljuje ga učitelj. Relevantnost tehnologije u životima mladih učenika i sposobnost tehnologije da poboljša učinkovitost učitelja pomažu u poboljšanju postignuća učenika na nove i uzbudljive načine.
Kako učenici napreduju kroz razine učionice, mogu sudjelovati u sve složenijim praktičnim, osobno smislenim aktivnostima temeljenim na upitima u kojima istražuju, istražuju, mjere, prikupljaju i analiziraju informacije kako bi došli do zaključaka, riješili probleme, dali predviđanja i / ili tražili alternative. Oni mogu objasniti kako se znanost često razvija uvođenjem novih tehnologija i kako rješavanje tehnoloških problema često dovodi do novih znanstvenih spoznaja. Trebali bi opisati kako nove tehnologije često proširuju trenutne razine znanstvenog razumijevanja i uvode nova područja istraživanja. Oni bi trebali objasniti zašto bi osnovni pojmovi i načela znanosti i tehnologije trebali biti dio aktivne rasprave o ekonomiji, politici, politici i etici različitih problema vezanih uz znanost i tehnologiju.
Učenicima je potrebno relevantno iskustvo u učionici kako bi im se omogućilo da uče i mogu se baviti znanošću na aktivan način temeljen na istraživanju gdje su tehnološki alati, resursi, metode i procesi lako dostupni i široko korišteni. Kako studenti integriraju tehnologiju u studij i bavljenje znanošću, naglasak bi trebao biti na tome kako razmišljati o problemima i projektima, a ne samo o tome što misliti.
Tehnološki alati i resursi mogu se kretati od ručnih leća i klatna do elektroničkih vaga i modernih internetskih računala (sa softverom) do metoda i procesa planiranja i izvođenja projekta. Studenti mogu učiti promatranjem, dizajniranjem, komunikacijom, izračunavanjem, istraživanjem, izgradnjom, testiranjem, procjenom rizika i koristi te promjenom struktura, uređaja i procesa – primjenjujući svoje razvojno znanje o znanosti i tehnologiji.
Većina učenika u školama na svim dobnim razinama može imati određeno iskustvo u korištenju tehnologije, ali K-12 moraju prepoznati da su znanost i tehnologija međusobno povezane i da upotreba tehnologije uključuje procjenu koristi, rizika i troškova. Studenti moraju akumulirati znanstvena i tehnološka znanja, kao i vještine potrebne za dizajniranje i izgradnju uređaja. Osim toga, moraju razviti procese rješavanja problema i shvatiti da se problemi mogu riješiti na nekoliko načina.
Brz razvoj u razvoju i korištenju tehnologije, posebno u elektroničkim alatima, promijenit će način na koji učenici uče. Na primjer, kalkulatori grafiranja i računalni alati pružaju snažne mehanizme za komunikaciju, primjenu i učenje matematike na radnom mjestu, u svakodnevnim zadacima iu školskoj matematici. Tehnologije poput kalkulatora i računala pomažu učenicima da nauče matematiku i podrže učinkovitu nastavu matematike. Umjesto zamjene osnovnih koncepata i vještina učenja, tehnologija može povezati vještine i postupke s dubljim matematičkim razumijevanjem. Na primjer, geometrijski softver omogućuje vam eksperimentiranje s obiteljima geometrijskih objekata, a grafički programi olakšavaju učenje karakteristika klasa funkcija.
Proučavanje i primjena matematike zahtijeva od učenika da postanu stručnjaci u korištenju različitih metoda i alata za izračunavanje, mjerenje, analizu podataka i rješavanje problema. Računala, kalkulatori, fizički modeli i mjerni instrumenti primjeri su širokog spektra tehnologija ili alata koji se koriste za podučavanje, učenje i izvođenje matematike. Ovi alati nadopunjuju, a ne zamjenjuju, više od trada.I druge načine matematike, poput korištenja simbola i ručno nacrtanih dijagrama.
Tehnologije koje se koriste na odgovarajući način pomažu učenicima da nauče matematiku. Elektronički alati kao što su proračunske tablice i softver za dinamičku geometriju proširuju raspon zadataka i razvijaju razumijevanje ključnih matematičkih odnosa. Učinkovita uporaba kalkulatora kao alata za rješavanje problema povezanih s računanjem zahtijeva čvrste temelje u numeričkim i operativnim konceptima i vještinama. Pravilna upotreba ovih i drugih tehnologija u matematičkoj učionici poboljšava kvalitetuSupport učinkovito učenje i utječe na razine naglaska i načine učenja određenih matematičkih koncepata i vještina. Na primjer, kalkulatori grafikona omogućuju polaznicima brzo i jednostavno stvaranje više grafikona za skup podataka, identificiranje odgovarajućih načina prikaza i tumačenja podataka te testiranje pretpostavki o utjecaju promjena u podacima.
Tehnologija je alat za podučavanje i bavljenje matematikom, a ne cilj sam po sebi. Kao i kod bilo kojeg nastavnog alata ili pomagala, učinkovit je samo kada se pravilno koristi. Učitelji moraju donositi kritične odluke o tome kada i kako koristiti tehnologiju kako bi usmjerili učenje na matematiku.