Компьютер в школе

фор-мальное составление программ по обработке данных, массивов, файлов, если это не связано с решением содер¬жательных задач изучаемых ими предметов. Напро-тив, ненавязчивое приучение их к «пошаговому» осмыслению умственной дея-тельности, связанной с поиском путей решения содержательных задач, и дове¬дение этого самоанализа до составления программы порождает устой¬чивый ин-терес к работе на компьютере. Содержательные математи¬ческие задачи позво-ляют учащимся усвоить смысл первоначальных операторов языка высокого уровня (например, Бейсика). Дальнейшие операторы, работа с файлами, вывод результатов на принтер и т. д. могут быть постепенно изучены (также при реше-нии содержательных задач) теми из учащихся, которые захотят более глубоко овладеть элементами программирования.

Аналогичная работа на компьютере может быть проведена при изучении мате-риала физики. Так, например, формулы , v=v0+at, выражающие пере-мещение и скорость тела (материальной точки) при прямолинейном равноуско-ренном движе¬нии, позволяют написать соответствующую программу. Компью-тер просит учащегося указать, какова начальная скорость, каково уско¬рение, ка-ково время движения, а затем сообщает значение величины конечной скорости и перемещения.

Такая же работа может быть проведена с другими формулами фи¬зики, химии, математики.

Материал физики позволяет также познакомить учащихся с эле¬ментами мате-матического моделирования, что также является одной из важных задач инфор-матики. Например, рассмотрим задачу о дви¬жении шарика, падающего на стек-лянную пластину и многократно подскакивающего при соударениях, если из-вестны начальная высота шарика над пластиной и отношение величин скоростей после удара и до удара. По какому закону изменяются последовательные ампли¬туды подскоков? Будут ли подскоки продолжаться неограниченно дол¬го, подоб-но затухающим колебаниям математического маятника, или же существует мо-мент Т, после которого, даже теоретически, под¬скоки прекращаются? Как изме-няются длительности колебаний — бу¬дут ли они примерно одинаковыми, как в случае математического маятника, или же подскоки будут все более кратковре-менными? На эти вопросы можно ответить проведением компьютерного экспе-ри¬мента с показом графиков.

Другими интересными для моделирования ситуациями являются затухающие колебания маятника, охлаждение тела за счет теплообмена со средой, апериоди-ческий разряд конденсатора, падение тела в сопротивляющейся среде и др. Со-ставление программ для осуществле¬ния такого моделирования (с использовани-ем, например, ломаных Эйлера для приближенного решения дифференциальных уравнений) несложно и доступно пониманию учащихся. В то же время это мо¬делирование имеет большое воспитательное и познавательное зна¬чение. После решения нескольких таких задач целесообразно расска¬зать о роли компьютеров в современной науке и производстве. Компьютерное моделирование позволяет имитировать (и прогнози¬ровать) космические полеты, развитие отраслей народ-ного хозяйства, работу транспорта, спортивные соревнования.

Применение компьютеров на уроках русского или иностранного языка дает хороший повод для ознакомления с работой компью¬терного редактора; кроме того, имеется ряд интересных компьютерных обучающих программ по русскому языку. При работе с такой програм¬мой учащийся ведет «беседу» с компьютером, отвечает на вопросы, получает разъяснения или материал для повторения, видит общую оценку своей работы и т. д. А для тех, кто интересуется информа¬тикой, это хороший повод для ознакомления с принципами построения диалоговых обучающих программ и для самостоятельного их со¬ставления.

Материал истории, экономической географии и других предметов требует привлечения информационно-справочных систем, введенных в память компью-тера и используемых в надлежащий момент урока. В связи с этим уместен рас-сказ о принципах работы компьютерных информационно-справочных систем и о приемах самостоятельного построения простых вариантов таких программ.

Общий разговор о значении вычислительной техники в современ¬ной жизни и будущем обществе, о диалоговых человеко-машинных системах может быть включен в программу курса обществоведения или современной истории. Техно-логические беседы о современной вычислительной технике могут быть преду-смотрены в курсе математики старших классов (системы счисления, логические схемы, устройство инвертора и сумматора), а также в курсе физики (полупро-водниковые и интегральные схемы, физические принципы их функционирова-ния). Наконец, для более продвинутых учащихся, проявляющих интерес к ин-форматике, целесообразно организовать чтение спецкурсов в масштабе школы, района, города.

Изложенная модель постепенного «растворения» информатики в других пред-метах представляется наиболее перспективной.

Новые информационные технологии и обучение математике

Э. И. Кузнецов (Москва)

Появление вычислительной техники в школе активизировало исследования по проблеме ее использования в учебном процессе. Концепция базисного учебного плана, опубликованная в Учительской газете 28 декабря 1989 г., откры¬вает такие направления исследований, кото¬рые связаны с интеграцией новых информа¬ционных технологий в учебный процесс по раз¬личным школьным предметам. Создание ин¬тегрированных курсов, в частности курса «Ма¬тематика и информа-тика», целесообразно, по моему мнению, рассматривать не как объеди¬нение со-держания школьных курсов математи¬ки и информатики, а как внедрение мето-дов информатики в процесс обучения математике.

Плодотворное воздействие такой интеграции на математическое образование отмечал акаде¬мик А. П. Ершов в своей статье «Компьютери¬зация школы и мате-матическое образование» (Математика в школе. 1989. № 1).

Понятие о новых информационных техноло¬гиях (НИТ) появилось в связи с развитием информатизации общества, базирующейся на средствах вычислитель-ной техники. Этим поня¬тием обычно обозначают совокупность средств и мето-дов обработки данных, обеспечивающих целенаправленную передачу, обработ-ку, хране¬ние и отображение информационного продукта (данных, идей, знаний). НИТ предполагают использование различных технических средств, центральное место среди которых принадлежит компьютеру.

А. П. Ершов предлагал различать следую¬щие основные применения НИТ в системе обра¬зования:

Орудийное — компьютерная поддержка уни¬версальных видов деятельности: письма, ри¬сования, вычислений, поиска информации, ком¬муникации и др.

Учебное — использование компьютера как средства обучения конкретному учебному пред¬мету с применением педагогических програм¬мных средств специ-ального назначения.

Профориентационное и трудовое — примене¬ние компьютеров и информаци-онных техноло¬гий для выработки трудовых навыков и ориен¬тации в разного ро-да профессиях.

Дефектологическое — компьютерная под¬держка обучения детей с дефектами и недо¬статками развития.

Досуговое — все виды использования компь¬ютера, связанные с личными инте-ресами (раз¬влечения, ведение личного архива и т. п.).

Учительское — применение компьютера в различных видах организационно-педагогической и методической деятельности, включая организацию и контроль учебного процесса.

Организационное — использование компью¬тера для управления школой и дру-гими учеб¬ными заведениями, для обеспечения работы региональных, республи-канских и союзных уч¬реждений управления народным образованием.

В настоящее время по целому ряду причин (отсутствие в школах достаточного количества комплектов учебной вычислительной техники, неподготовленность учителей, низкое качество педагогических программных средств) приме¬нение различных видов НИТ в учебном про¬цессе носит преимущественно эпизодиче-ский ха¬рактер. Однако развитие процесса информа¬тизации сферы образования уже сейчас выдви¬гает на передний план задачу создания обосно¬ванной и эффек-тивной методики применения НИТ в учебном процессе. Исследования, раз¬рабатывающие такую методику, должны опере¬жать процесс оснащения школ вычислитель¬ной техникой и соответствующими педагоги¬ческими программными средствами. Краткий обзор особенностей применения некоторых ви¬дов НИТ в обучении математике, приводимый в этой статье, призван ориентировать учите¬лей в возможных направлениях таких исследо¬ваний.

Орудийное применение НИТ связано с использованием специальных про-граммных средств: текстовых, графических и музыкальных редакторов, элек-тронных таблиц, баз данных и др.

Универсальность этих программных средств позволяет их использовать в учебном процессе независимо от специфики изучаемого предмета.

Вместе с тем специфика предмета может на¬ложить определенный отпечаток на особенности использования того или иного программного средства. Так, тек-стовые редакторы (текстовые процессоры) могут использоваться для оформ¬ления письменных работ по математике. Они превращают компьютер в эффек-тивный инстру¬мент для набора (ввода), визуализации (ото¬бражения на экране дисплея), редактирова¬ния (изменения), хранения и печати различ¬ных текстов. Кроме того, хорошие текстовые процессоры обеспечивают целый ряд дополни¬тельных возможностей, облегчающих редакти¬рование текста. Например: поиск нужного сло¬ва или комбинации слов, замена всюду в тексте одной комбинации символов на другую, форма¬тирование текста, использование при распечат¬ке раз-личных типов шрифта (в частности, букв греческого алфавита) и т. д.

Текстовые редакторы облегчают оформление письменных работ, так как по-зволяют легко исправлять написанное, поэтому нет необходи¬мости в черновике, а можно создавать сразу чистовой вариант, который будет выглядеть аккуратно. При этом окончательный вариант можно сохранить на магнитном диске и в лю¬бой момент распечатать в нужном количестве экземпляров.