Магистерская диссертация на тему: Использование ЭВМ при обучении матике

Введение

Появление компьютеров вызвало небывалый интерес к их применению в сфере обучения. Процесс компьютеризации необратим, остановить его ничто не может.

Во-первых, на возрастающей роли компьютеров в жизни современного общества. Сейчас трудно назвать какую-либо ее область - будь то производство, наука, техника, культура, сельское хозяйство, быт, развлечение, где бы применение компьютеров не приносило ощутимых результатов.

Во-вторых, на стремительном росте применения компьютеров всех регионов планеты.

В основе того и другого - впечатляющие (и даже более того - потрясающие ум и воображение, особенно если говорить о перспективах) успехи в развитии компьютерной техники. Возможности компьютеров растут столь стремительно, что прогнозы специалистов об их ближайшем будущем напоминают научную фантастику.

Практически все развитые страны широко разрабатывают компьютерные технологии обучения. Это вызвано тем, что компьютер стал средством повышения производительности труда во всех сферах деятельности человека. Резко возрос объем необходимых знаний, и с помощью традиционных способов и методик преподавания уже невозможно подготовить требуемое количество высокопрофессиональных специалистов.

Умелое использование вычислительной техники приобретает в наши дни общегосударственное значение, и одна из важнейших задач школы - вооружать учащихся знаниями и навыками использования современной вычислительной техники. С компьютеризацией обучения во всем мире связаны надежды повысить эффективность учебного процесса, уменьшить разрыв между требованиями, которые общество предъявляет подрастающему поколению, и тем, что действительно дает школа.

Целью дипломной работы является написание программного продукта, позволяющего объединить несколько обучающих программ, обеспечивая при этом более удобный пользовательский интерфейс, что позволит даже практически неподготовленному пользователю ЭВМ (педагогу, обучаемому) быстро научиться работать с программой.

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

1. Изучить психолого-педагогическую и методическую литературу, посвященную использованию компьютеров в учебном процессе.

2. Изучить некоторые имеющиеся программные разработки в области компьютеризации учебного процесса при обучении математике.

3. Разработать вариант обучающей программы по теме "Векторы на плоскости".

4. Разработать методические рекомендации по использованию созданной программы для учителя и для ученика.

В основе дипломного исследования лежит теоретический анализ и синтез информации на основе разнообразных источников. Методологическому анализу исследуемой проблемы способствовали работы отечественных педагогов и ученых Ершова Д.П., КушниренкоА.Г., Лебедева Г.В., ЛапчикаМ.П., ПерегудоваФ.И., Житомирского В.Б., Каймина В.А.

Важное значение для раскрытия психологических аспектов подготовки учителя с использованием прикладных технических средств имели исследования Выготского Л.С., Гершунского В.С., Давыдова В. В., Левицкого М.Л., Леонтьева А.Н., Рубинштейна Л.С., Тихомирова О.К., Гальперина П.Я. и других.

При рассмотрении дидактических вопросов изучаемой проблемы были приняты во внимание работы ведущих отечественных ученых Бабанского Ю.К., Жафярова А.Ж., Глушкова В.М., Ершова А.П., Тихомирова О.К. и других.

Теоретическому осмыслению различных аспектов исследования способствовали труды отечественных ученых, посвященные истории, теории и практике обучения с использование компьютерных технологий за рубежом, Боярчука Ю.Г. (Япония), Литвиненко Г.Н. (Германия), Бенедек А. (Венгрия), Выставкина Я.П. (Япония и США).

Принципиально важными для исследования источниками явились документы реформ образования в России: "Компьютеризация школы и математическое образование" (1990), "Развитие образования в России(направление III "Информатизация образования")" (1993--1994гг.) и другие.

Для разработки темы исследования были особенно полезны нормативные документы школьного образования, учебные планы и программы.

В процессе работы над темой исследования изучались монографии зарубежных авторов, таких как Р.Norton, Bork А., Williams R., Rich Т., Maclean С., в которых освещались вопросы развития образования с использованием компьютерных технологий. Эти авторы выступают с различных позиций, что дает возможность более широко и всесторонне исследовать рассматриваемую проблематику .

Значительный материал по теме диплома представляет научно- педагогическая (зарубежная и отечественная) периодика. Это, в частности, такие зарубежные журналы как РС Magasin, Scientific American, Fortune, Byte, High Technology, Popular Computing, Science, Personal Computing, Psychology Today, Infoworld, отечественные "Информатика и образование", "Математика в школе", "Мир ПК", "Компьюьтер-пресс", "Журнал доктора Добба", "Монитор", "Наука и жизнь", " В мире науки" и другие.

Структура работы. Диплом состоит из введения, двух глав и заключения.

Во введении обоснована актуальность исследования, определены его проблема, цель, объект, предмет, задачи, охарактеризованы методологическая база и методы исследования, раскрыта научная новизна, показаны теоретическое и практическое значение, сформулированы основные положения, выносимые на защиту диплома

В главе 1. речь идет о компьютеризации процесса обучения в целом.

В главе 2 рассматривается своя собственная разработка компьютерного обучения, ее достоинства и недостатки, теоретическую обоснованность появления этого программного продукта.

В заключении представлены основные выводы исследования, определены проблемы для дальнейших разработок. В приложении приводятся тексты компьютерных программ.

Оглавление

- Введение

- Роль и место компьютера в учебном процессе

- Компьютер как средство обучения

- Классификация учебно-программных средств

- Анализ разработок обучающих программ

- Разработка обучающей программы

- Структура обучающей программы для ЭВМ

- Разработка обучающей программы по теме Векторы на плоскости

- Приложения

- Заключение

- Список литературы

Заключение

В конце исследовательской работы подведем некоторые итоги и ответим на вопросы, поставленные в начале диплома.

В данной работе, в полное мере, удалось показать все положительные и отрицательные стороны при обучении математике с помощью компьютера.

Во введении есть обоснование всем проблемам компьютеризации в сфере образования.

Дана оценка программированному обучению. Освещены проблемы создания и использования обучающих программ.

Показана целесообразность и возможности компьютерного обучения, рассмотрены проблемы взаимодействия человека и компьютера в сфере образования.

Рассмотрены предпосылки для подачи учебного материала с применением ЭВМ.

В основе дипломной работы применены исследования многих ученых, мнения и суждения отечественных и зарубежных источников информации.

В тоже время есть ряд очень сложных проблем компьютеризации учебного процесса в целом.

Основной проблемой является нищета учебных заведений. Практически все сельские школы слабо оснащены компьютерной техникой, учащиеся заканчивая 11-й класс не имеют представления о компьютере. В городских школах дела обстоят немного лучше, хотя не во всех.

Второй не менее важной проблемой является то, что если даже школе удалось приобрести компьютеры, то возникают проблемы с программным обеспечением. В этом случае компьютер используется не как средство обучения, а в качестве печатной машинки.

В приложении приведен листинг программ написанных на языке программирования высокого уровня Qbasic.

Список литературы

1. Машбиц Е.И. Компьютеризация обучения: проблемы и перспективы. "Знание" 1986/1

2. Изучение основ информатики и вычислительной техники в средней школе. опыт и перспективы. М. Просвещение 1987

3. Компьютеризация учебного процесса: Межвуз.сб.науч.тр./Под ред.проф. В.Н.Врагова; Новосиб.ун-т. Новосибирск, 1992.

4. ЭВМ в учебном процессе: Межвуз.сб.науч.тр./Под ред.проф. В.Н.Врагова; Новосиб.ун-т. Новосибирск, 1990.

5. Компьютеризация образования: Межвуз.сб.науч.тр./Под ред.проф. В.Н.Врагова; Новосиб.ун-т. Новосибирск, 1991.

6. Информационные технологии в народном образовании. Методические разработки 1991.

7. Методические рекомендации по технологии написания обучающих программ для ЭВМ. /Сост. Цукарь А.Я. - Новосибирск: Изд. НГПИ, 1990.

8. Фролова Г.В. Педагогические возможности ЭВМ. Новосибирск, Наука, сибирское отделение, 1998.

9. Гершунский В.С. Компьютеризация в сфере образования: проблемы и перспективы. Москва, Педагогика, 1987.

10. Новые информационные технологии в учебном процессе и управлении. Тезисы докладов Омской научно-практической конференции 1990г. Омск, из-во пединститута, 1990г.

11. Липков А.И. На пороге видеокомпьютерной эры. М.:Знание, 1998.

12. Знакомьтесь: компьютер. -М.:Мир, 1989.

13. Заварыкин В.М., Житомирский В.Г., Лапчик М.П. Основы информатики и вычислительной техники. -М.:Просвещение, 1989.

14. Машбиц Е.И., Бондаровская В.М. Зарубежные концепции программированного обучения. Киев, 1964.

16. Гради Буч. Объектно-ориентированное проектирование с примерами применения. -Киев:Диалектика, 1992.

17. Жафяров А.Ж. Аналитическая геометрия. Новосибирск: изд-во НГПИ, 1993г.

18. Жафяров А.Ж. Векторы на плоскости и в пространстве. Новосибирск: изд-во НГПИ, 1991г.

19. Жафяров А.Ж. Векторный и координатный методы в пространстве. Новосибирск: изд-во НГПИ, 1992г.

20. Компьютер обретает разум. -М.:Мир, 1990.

21. Воронов Ю.П. Компьютеризация: шаг в будущее. Новосибирск, Наука, 1990г.

22. Информатика и образование. 1990-1997гг.

23. Компьютерные игры. М.:Знание, 1988.

24. Информатика и научно-технический прогресс. М.:Наука,1987.

25. Савельев А.Я., Сазонов Б.А., Лукьянов С.Э. Персональный компьютер для всех. Выпуски 1-4. -М. Высшая школа, 1991.

26. Мичи Д., Джонсон Р. Компьютер-творец. -М.:Мир, 1987.

27. Будущее искусственного интеллекта. -М.:Наука, 1991.

28. Кудрявцев Л.Д. Мысли о современной математике и ее изучении. -М.:Наука, 1977.

29. Трохименко Я.К. Игры с микро-ЭВМ. -Киев: Техника, 1986.

30. Нейлор К. Как построить свою экспертную систему. -М.:Энергоатомиздат,1991.

31. Нестеренко А.В. ЭВМ и профессия программиста. Москва: Просвещение, 1990.

32. Парамзин А.В., Ярохмедова С.Д. Вычислительная практика: методические рекомендации для студентов математического и физического факультетов. Новосибирск, НГПИ, 1990.