Использование ЭВМ при обучении математики

Новосибирский Государственный Педагогический Университет

Дипломная работа

по теме:

«Использование ЭВМ при обучении математике»

выполнил: студент VI курса ОЗО МФ Алферов Геннадий Анатольевич

г. Новосибирск 1997

План.

Введение стр. 2

Глава I. Роль и место компьютера в учебном процессе. стр. 6

§1. Компьютер как средство обучения. стр. 6

§2. Классификация учебно-программных средств. стр.17

§3. Анализ разработок обучающих программ. стр.23

Глава II. Разработка обучающей программы. стр.28

§1. Структура обучающей программы для ЭВМ. стр.28

§2. Разработка обучающей программы по теме «Векторы на плоскости». стр.30

§3. Приложения. стр.35

Заключение. стр.63

Список литературы. стр.65

Введение

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

Во-первых, на возрастающей роли компьютеров в жизни современ-ного общества. Сейчас трудно назвать какую-либо ее область - будь то производство, наука, техника, культура, сельское хозяйство, быт, развле-чение, где бы применение компьютеров не приносило ощутимых резуль-татов.

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

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

Практически все развитые страны широко разрабатывают компью-терные технологии обучения. Это вызвано тем, что компьютер стал сред-ством повышения производительности труда во всех сферах деятельно-сти человека. Резко возрос объем необходимых знаний, и с помощью традиционных способов и методик преподавания уже невозможно подго-товить 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, умень-шить разрыв между требованиями, которые общество предъявляет под-растающему поколению, и тем, что действительно дает школа.

Целью дипломной работы является написание программного про-дукта, позволяющего объединить несколько обучающих программ, обес-печивая при этом более удобный пользовательский интерфейс, что по-зволит даже практически неподготовленному пользователю ЭВМ (педа-гогу, 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 облас-ти компьютеризации учебного процесса при обучении математике.

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

4. Разработать методические рекомендации по использованию соз-данной программы для учителя и для ученика.

В основе дипломного исследования лежит теоретический анализ и синтез информации на основе разнообразных источников. Методологиче-скому анализу исследуемой проблемы способствовали работы отечест-венных 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 подго-товки учителя с использованием прикладных технических средств имели исследования Выготского Л.С., Гершунского B.C., Давыдова В. В., Ле-вицкого М.Л., Леонтьева А.Н., Рубинштейна Л.С., Тихомирова O.K., Гальперина П.Я. и других.

При рассмотрении дидактических вопросов изучаемой проблемы были приняты во внимание работы ведущих отечественных ученых Ба-банского Ю.К., Жафярова А.Ж., Глушкова В.М., Ершова А.П., Тихоми-рова O.K. и других.

Теоретическому осмыслению различных аспектов исследования спо-собствовали труды отечественных ученых, посвященные истории, теории и практике обучения с использование компьютерных технологий за ру-бежом, 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 Рос-сии(направление III «Информатизация образования»)» (1993--1994гг.) и другие.

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

В процессе работы над темой исследования изучались монографии зарубежных авторов, таких как P.Norton, Bork A., Williams R., Rich Т., Maclean С., в которых освещались вопросы развития образования с ис-пользованием компьютерных технологий. Эти авторы выступают с раз-личных позиций, что дает возможность более широко и всесторонне ис-следовать рассматриваемую проблематику .

Значительный материал по теме диплома представляет научно- педа-гогическая (зарубежная и отечественная) периодика. Это, в частности, такие зарубежные журналы как PC Magasin, Scientific American, Fortune, Byte, High Technology, Popular Computing, Science, Personal Computing, Psychology Today, Infoworld, отечественные «Информатика и образова-ние», «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 заклю-чения.

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

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

В главе 2 рассматривается своя собственная разработка компьютер-ного обучения, ее достоинства и недостатки, теоретическую обоснован-ность появления этого программного продукта.

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

Глава I. Роль и место компьютера в учебном процессе.

§1. Компьютер как средство обучения.

Функции компьютера в системе образования весьма разнообразны - от управления органами народного образования в целом и отдельной школы до средств развлечения учащихся во внеурочное время. Если же говорить об основных функциях компьютера в учебном процессе, то он выступает как объект изучения и средство обучения. Каждой из этих функций соответствует свое направление компьютеризации обучения. Первая из них предполагает усвоение знаний, умений и навыков, которые позволяют успешно использовать компьютер при решении разнообраз-ных задач, или, другими словами, овладение компьютерной грамотно-стью, которую называют нередко «второй грамотностью». Второе на-правление видит в компьютере мощное средство обучения, которое спо-собно значительно повысить его эффективность. Указанные два направ-ления и составляют основу компьютеризации обучения.

Указанный аспект компьютеризации обучения охватывает первое ее направление, где компьютер выступает как объект изучения. Наша шко-ла, как общеобразовательная, так и профессиональная, уже приступила к практической реализации этой задачи. Повсеместно введен новый учеб-ный предмет «Основы информатики и вычислительной техники». Имеет-ся и второе направление компьютеризации, в рамках которого компьютер рассматривается как средство обучения. С компьютеризацией обучения во всем мире связаны надежды повысить эффективность учебного про-цесса, уменьшить разрыв между требованиями, которые общество предъ-являет подрастающему поколению, и тем, что действительно дает школа.

Когда говорят о достоинствах компьютера в обучении, обычно име-ют в виду, прежде всего дисплей. Не только схемы, график, чертежи и прочая "скучная" символика, но и рисунки, движущиеся изображения словно по мановению волшебной палочки возникают на дисплее - в цвете и со звуковым сопровождением, причем эти изображения может созда-вать и сам ученик. Часто указывают на возможность для школьника вести содержательную беседу, диалог с компьютером, причем ученик не только отвечает на вопросы электронного педагога, но и сам может их ставить и даже вступать с компьютером в спор. Одно из наиболее плодотворных применений компьютера в обучении - использование его как средств управления учебной деятельностью школьников. Именно в этом качестве он может наиболее существенно повысить эффективность обучения.

Школьный компьютер дает возможность учащемуся выступить в не-привычной для него роли пользователя современной вычислительной техники. Эта роль изменяет весь процесс обучения. Школьник, подобно конструктору, может теперь проектировать новые объекты и анализиро-вать их. С помощью компьютера можно будет решать задачи на поиск и устранение неисправностей в различных технических системах, получить доступ к самой различной информации. Компьютер поможет превратить