Екологічна безпека використання комп'ютерів
на уроках математики
Калашникова Л. В., Невинномиськ
Процес
навчання і підготовки кваліфікованих фахівців дуже тривалий і складний.
Він займає майже третину тривалості життя людини. Тому важливою
завданням є підвищення інтенсивності і якості навчання. Це досягається за
допомогою використання обчислювальної техніки в процесі викладання, яка
забезпечує не лише навчання конкретним знанням, а й перевірку відповідей
учнів, можливість підказки, цікавість учнів змісту і багато
інше. Регулярна робота за комп'ютером не завжди нешкідлива для здоров'я
людини. В останні роки з'явилися підходи, які зменшують або зводять нанівець
такі шкідливі явища.
В
процесі викладання математики, використовуючи персональний комп'ютер, ми
ставимо наступні цілі:
закріплення
навичок роботи на комп'ютері та, у групах "Програмне забезпечення
обчислювальної техніки і автоматизованих систем ", складання програм
для практичних занять;
наочно
і доступно освоювати погано сприймається матеріал учнями в процесі
викладання традиційними методами;
доручивши
комп'ютера, виконання рутинних обчислень, зосередитися на аналізі
змістовної частини завдань.
Утворюється
подвійний зв'язок: математика допомагає наочно і доступно освоювати основи
інформатики та ЕОМ інтенсивно сприяє освоєнню математики.
Державні
стандарти Росії виділяють кілька небезпечних і шкідливих факторів для
користувачів обчислювальної техніки:
підвищений
рівень шуму на робочому місці,
підвищена
або знижена іонізація повітря,
підвищений
рівень електромагнітних випромінювань і напруженості електричного та магнітних
полів,
підвищений
рівень ультрафіолетової радіації і інфрокрассной,
підвищена
пульсація світлового потоку.
Самий
гучний елемент настільного комп'ютера - вентилятор охолоджування системного блоку.
Справний вентилятор не створює небезпечних шумів. Інші небезпечні фактори на 99%
створюються дисплеєм. Як мінімум дисплей повинен задовольняти російському стандарту.
Частина шкідливих факторів, що створюються дисплеєм, може бути нейтралізована
застосуванням захисного екрана.
Перед
роботою в комп'ютерному класі слід заздалегідь перевірити його екологічну
безпеку і зменшити або, в кращому випадку, ліквідувати всі недоліки.
Освіта
в коледжі безпосередньо пов'язана з комп'ютерами, а відповідно з
додатковими шкідливими впливами цілої групи факторів, що істотно
знижує працездатність.
Звести
до мінімальної ймовірність ураження або захворювання працюючого за комп'ютером
з одночасним забезпеченням комфорту при максимальній продуктивності праці
- Наше завдання.
Виділяються
сім умов для того, щоб діяльність за монітором здійснювалася без
скарг і втоми.
Правильна
встановлення робочого столу.
Правильна
встановлення робочого стільця.
Правильна
встановлення приладів.
Правильне
виконання робіт.
Правильне
освітлення.
Правильне
застосування допоміжних засобів.
Правильний
метод роботи.
Проектування
робочих місць відносяться до числа найважливіших проблем ергономічного проектування
в області обчислювальної техніки. Ергономічними аспектами проектування
робочих місць, зокрема, є: висота робочої поверхні, розміри
простору для ніг, вимоги до розташування документів на робочому місці, характеристики
робочого крісла, вимоги до поверхні робочого столу, регулюємість
робочого місця і його елементів.
Причина
неправильної пози користувачів обумовлена наступними чинниками: немає хорошої
підставки для документа, клавіатура знаходиться дуже високо, а документи
занадто низько, нікуди покласти руки і кисті, недостатньо простору для ніг.
З метою подолання зазначених недоліків даються загальні рекомендації: краще
пересувна клавіатура, ніж вбудована; повинні бути передбачені спеціальні
пристосування для регулювання висоти столу, клавіатури, документів і екрану,
так само підставка для рук.
Стомлюваність
студентів, які працюють за комп'ютером, є серйозною проблемою.
Оцінка інформаційного навантаження полягає у перевірці та запобігання умов,
що викликають інформаційну перевантаження.
Студенти
на уроках математики та інформатики складаючи програми працюють за наступними
алгоритмам:
Постановка
завдання.
Вивчення
матеріалу.
Визначення
методу розв'язання задач.
Складання
алгоритму розв'язання задач.
Програмування.
Підготовка
до налагодження.
Налагодження.
Даний
алгоритм відображає спільні дії програміста при вирішенні поставленої задачі
незалежно від її складності.
Розрахуємо
інформаційне навантаження студента на одному уроці (120мін).
Всі
операції можна розбити на три групи: аферентні (операції без впливу),
еферентні (операції з управління) і логічні умови (інформаційна
одиниця образу, поняття, судження).
Підрахуємо
кількість алгоритму і їх частоту (імовірність) щодо загального числа,
прийнятого за одиницю.
Імовірність
повторення i-тій ситуації визначається за формулою: Pi = 
,
де
k-кількість повторень кожного елемента одного типу;
n-сумарне
кількість повторень від джерела інформації одного типу.
Результати
розрахунку для алгоритму зведені в таблицю.
Іст.інф
Член алгоритму
Кількість членів
Частота Pi
ЕнтропіяHj, б/сиг
1
Аферентні - всього (n),
в тому числі (k):
9
1.00
0.92
вивчення технічної документації та літератури
3
0.33
0.53
спостереження отриманих результатів
6
0.67
0.39
2
еферентні - все, в тому числі:
30
1.00
2.01
уточнення та узгодження отриманих матеріалів
5
0.17
0.44
вибір найкращого варіанта
9
0.30
0.30
виправлення помилок
4
0.13
0.38
аналіз отриманих результатів
8
0.27
0.51
виконання механічних дій
4
0.13
0.38
3
Логіка умови - все, в тому числі:
18
1.00
1.53
прийняття рішення на основі вивченої літератури
6
0.33
0.53
графічного матеріалу
4
0.22
0.48
отриманого тексту
8
0.45
0.52
Всього:
57
4.46
Кількісні
характеристики алгоритму дозволяють розрахувати інформаційне навантаження. Ентропія
інформації елементів кожного джерела інформації розраховується за формулою:
Hj
= - 
, за умови 
де
m-число однотипних членів алгоритму розглянутого джерела інформації.
Потім
визначається загальна ентропія інформації, біт/хв:
H = H1 + H2 + H3 = 4,46,
де
Hi-ентропія інформації аферентних, еферентних елементів і логічних умов
відповідно.
Визначаємо
потік інформаційного навантаження, біт/хв,
Ф
= 
де
N-сумарне число всіх членів алгоритму;
t-тривалість
виконання всієї роботи (t = 120 хв).
Розрахована
інформаційна навантаження задовольняє умови нормальної роботи:
0,8
<Фрасч <3,2, біт/хв.
Застосування
комп'ютерів на уроках математики роблять їх більш насиченим, цікавіше,
різноманітніше. Студенти краще засвоюють програмний матеріал, вчаться логічно
мислити, складати і редагувати невеликі програми, вільно володіють
клавіатурою. Чи не виявляється ні однієї людини, який не міг би опанувати
основними прийомами роботи. У більшості студентів робота з комп'ютером
викликає підвищений інтерес. Ми знаємо, що куди б не пішли працювати наші
випускники, де б вони не зустрілися з ЕОМ, вони будуть вільно і добре
працювати за комп'ютером або широко використовувати його в своїй діяльності.
Список літератури
Добірка
журналів "МИР ПК": № 10-1996р.; № 4-1997р.; № 7-1997р.; № 6-2001р.
СанПиН
2.2.2.542-96/Госкомсанепіднадзор Росії МОСКВА 1996.
Радянський
енциклопедичний словник.
Довідник
з математики для науковців та інженерів. Корн Г., Корн т.-М.: Наука.
Головна редакція фізико-математичної літератури, 1984.
Для
підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://conf.stavsu.ru/
