Використання ЕОМ при навчанні математики План.

Введення

Глава I. Роль і місце комп'ютера в навчальному процесі. Комп'ютер як засіб навчання. Класифікація навчально-програмних засобів. Аналіз розробок навчальних програм.

Глава II. Розробка навчальної програми. Структура навчальної програми для ЕОМ. Розробка навчальної програми з темою "Вектори на площині". Програми.

Висновок.

Список літератури. Введення

Поява комп'ютерів викликало небувалий інтерес до їх застосування в сфері навчання. Процес комп'ютеризації незворотний, зупинити його ніщо не може.

По-перше, на зростаючу роль комп'ютерів у житті сучасного суспільства. Зараз важко назвати яку-небудь її область - будь то виробництво, наука, техніка, культура, сільське господарство, побут, розвага, де б застосування комп'ютерів не приносило відчутних результатів.

По-друге, на стрімкому зростанні застосування комп'ютерів всіх регіонів планети.

В основі того й іншого - вражаючі (і навіть більше того - приголомшливі розум і уява, особливо якщо говорити про перспективи) успіхи в розвитку комп'ютерної техніки. Можливості комп'ютерів ростуть так швидко, що прогнози фахівців про їх найближчому майбутньому нагадують наукову фантастику.

Практично всі розвинуті країни широко розробляють комп'ютерні технології навчання. Це викликано тим, що комп'ютер став засобом підвищення продуктивності праці в усіх сферах діяльності людини. Різко зріс обсяг необхідних знань, і за допомогою традиційних способів і методик викладання вже неможливо підготувати необхідну кількість високопрофесійних фахівців.

Уміле використання обчислювальної техніки набуває в наші дні загальнодержавне значення, і одне з найважливіших завдань школи - озброювати учнів знаннями і навичками використання сучасної обчислювальної техніки. З комп'ютеризацією навчання в усьому світі пов'язані надії підвищити ефективність навчального процесу, зменшити розрив між вимогами, які суспільство пред'являє підростаючому поколінню, і тим, що дійсно дає школа.

Метою дипломної роботи є написання програмного продукту, що дозволяє об'єднати декілька навчальних програм, забезпечуючи при цьому більш зручний для користувача інтерфейс, що дозволить навіть практично непідготовленому користувачу ЕОМ (педагогу, хто навчається) швидко навчитися працювати з програмою.

У зв'язку з цим були поставлені наступні завдання:

1. Вивчити психолого-педагогічну і методичну літературу, присвячену використанню комп'ютерів в навчальному процесі.

2. Вивчити деякі наявні програмні розробки в області комп'ютеризації навчального процесу при навчанні математики. Розробити варіант навчальної програми з темою "Вектори на площині". Розробити методичні рекомендації щодо використання створеної програми для вчителя і для учня.

В основі курсової роботи лежить теоретичний аналіз і синтез інформації на основі різноманітних джерел. Методологічного аналізу досліджуваної проблеми сприяли роботи вітчизняних педагогів і вчених Єршова Д.П., КушніренкоА.Г., Лебедєва Г.В., ЛапчікаМ.П., ПерегудоваФ.І., Житомирського В.Б., Кайміна В.А.

Важливе значення для розкриття психологічних аспектів підготовки вчителя з використанням прикладних технічних засобів мали дослідження Виготського Л.С., Гершунского BC, Давидова В. В., Левицького М.Л., Леонтьева А.Н., Рубінштейна Л.С. , Тихомирова OK, Гальперіна П.Я. та інших.

При розгляді дидактичних питань досліджуваної проблеми були взяті до уваги роботи провідних вітчизняних вчених Бабанського Ю.К., Жафярова О.Ж., Глушкова В.М., Ершова А.П., Тихомирова OK та інших.

теоретичному осмисленню різних аспектів дослідження сприяли праці вітчизняних вчених, присвячені історії, теорії та практиці навчання з використання комп'ютерних технологій за кордоном, Боярчука Ю.Г. (Японія), Литвиненко Г.М. (Німеччина), Бенедека А. (Угорщина), ВИСТАВКІН Я.П. (Японія і США).

Принципово важливими для дослідження джерелами стали документи реформ освіти в Росії: "Комп'ютеризація школи та математичну освіту" (1990), "Розвиток освіти в Росії (напрямок III" Інформатизація освіти ")" (1993 - 1994рр.) та інші.

Для розробки теми дослідження були особливо корисні нормативні документи шкільної освіти, навчальні плани і програми.

У процесі роботи над темою дослідження вивчалися монографії зарубіжних авторів, таких як P. Norton, Bork A., Williams R., Rich Т., Maclean С., в яких висвітлювалися питання розвитку освіти з використанням комп'ютерних технологій. Ці автори виступають з різних позицій, що дає можливість більш широко і всебічно досліджувати розглянуту проблематику.

Значний матеріал за темою диплома представляє науково-педагогічна (закордонна і вітчизняна) періодика. Це, зокрема, такі закордонні журнали як PC Magasin, Scientific American, Fortune, Byte, High Technology, Popular Computing, Science, Personal Computing, Psychology Today, Infoworld, вітчизняні "Інформатика та освіта", "Математика в школі", "Світ ПК "," Компьюьтер-прес "," Журнал доктора Доббі "," Монітор "," Наука і життя "," Світ науки "та інші.

Структура роботи. Диплом складається з вступу, трьох глав і висновку.

У вступі обгрунтована актуальність дослідження, визначені його проблема, мета, об'єкт, предмет, завдання, охарактеризовані методологічна база і методи дослідження, розкрита наукова новизна, показано теоретичне і практичне значення, сформульовані основні положення, що виносяться на захист диплома

У главі 1 мова йде про комп'ютеризації процесу навчання в цілому.

У розділі 2 розглядається своя власна розробка комп'ютерного навчання, її переваги і недоліки, теоретичну обгрунтованість появи цього програмного продукту.

У висновку представлені основні висновки дослідження, визначені проблеми для подальших розробок. У додатку наводяться тексти комп'ютерних програм. Глава I. Роль і місце комп'ютера в навчальному процесі. § 1. Комп'ютер як засіб навчання.

Опції комп'ютера в системі освіти вельми різноманітні - від управління органами народної освіти в цілому і окремої школи до засобів розваги учнів в позаурочний час. Якщо ж говорити про основні функції комп'ютера в навчальному процесі, то він виступає як об'єкт вивчення та засіб навчання. Кожній з цих функцій відповідає свій напрямок комп'ютеризації навчання. Перша з них передбачає засвоєння знань, умінь і навичок, які дозволяють успішно використовувати комп'ютер при вирішенні різноманітних завдань, або, іншими словами, оволодіння комп'ютерною грамотністю, яку нерідко називають "другий грамотністю". Другий напрямок бачить в комп'ютері могутній засіб навчання, яке здатне значно підвищити його ефективність. Вказані два напрями й становлять основу комп'ютеризації навчання.

Зазначений аспект комп'ютеризації навчання охоплює перші її напрямок, де комп'ютер виступає як об'єкт вивчення. Наша школа, як загальноосвітня, так і професійна, вже приступила до практичної реалізації цього завдання. Повсюдно введено новий навчальний предмет "Основи інформатики та обчислювальної техніки". Є і другий напрямок комп'ютеризації, в рамках якого комп'ютер розглядається як засіб навчання. З комп'ютеризацією навчання в усьому світі пов'язані надії підвищити ефективність навчального процесу, зменшити розрив між вимогами, які суспільство пред'являє підростаючому поколінню, і тим, що дійсно дає школа.

Коли говорять про переваги комп'ютера в навчанні, зазвичай мають на увазі, перш за все дисплей. Не тільки схеми, графік, креслення та інша "нудна" символіка, але й малюнки, рухомі зображення немов за помахом чарівної палички виникають на дисплеї - у кольорі та зі звуковим супроводом, причому ці зображення може створювати і сам учень. Часто вказують на можливість для школяра вести змістовну бесіду, діалог з комп'ютером, причому учень не тільки відповідає на питання електронного педагога, а й сам може їх ставити і навіть вступати з комп'ютером в суперечку. Одне з найбільш плідних застосувань комп'ютера в навчанні - використання його як засобів управління навчальною діяльністю школярів. Саме в цій якості він може найбільш істотно підвищити ефективність навчання.

Шкільний комп'ютер дає можливість учню виступити у незвичній для нього ролі користувача сучасної обчислювальної техніки. Ця роль змінює весь процес навчання. Школяр, подібно до конструктора, може тепер проектувати нові об'єкти і аналізувати їх. За допомогою комп'ютера можна буде вирішувати завдання на пошук і усунення несправностей в різних технічних системах, отримати доступ до самої різної інформації. Комп'ютер допоможе перетворити цю інформацію в знання, зробити їх засобом діяльності учня, яку він зможе застосувати в науці, і в праці. Щоб ефективно використовувати комп'ютер у навчальному процесі, необхідно вирішити безліч проблем, в першу чергу психолого-педагогічних.

Науково-педагогічними передумовами загальної комп'ютерної грамотності є результати психолого-педагогічних досліджень виконаних в двох областях - навчання школярів програмування та навчання непрофесійних користувачів розв'язання задач за допомогою ЕОМ. В даний час накопичений значний досвід навчання учнів роботі з обчислювальною технікою, насамперед програмування. Протягом майже чверті століття в багатьох країнах світу дослідники вивчали різні аспекти залучення школярів до комп'ютера. У нашій країні найбільш інтенсивно ці питання вивчалися в Москві, Новосибірську, Києві, Сімферополі та інших містах. Результати дослідної роботи та спеціальних досліджень знайшли широке висвітлення у педагогічній пресі. Велика кількість навчальних посібників для факультативних курсів програмування дало можливість практично залучити школярів у різних містах і селах нашої країни до вивчення основ програмування. Результати дослідницької роботи дозволили закласти фундамент методичної системи навчання школярів ОІВТ і намітити ряд психолого-педагогічних проблем, які вимагають свого рішення.

Основні цілі комп'ютерної грамотності учнів полягають у наступному. Перш за все, треба забезпечити формування знань, умінь і навичок, які дають розуміння можливостей комп'ютера і його впливу на суспільство в цілому і на самого учня. Останнє пов'язано з розумінням того, як комп'ютер допоможе вирішувати різноманітні завдання, в тому числі і навчальні. Найважливішим компонентом комп'ютерної грамотності є формування умінь практично використовувати комп'ютер при вирішенні різноманітних навчальних і трудових завдань з використанням сучасних засобів математичного забезпечення. У число цих завдань обов'язково повинні входити завдання автоматизованого пошуку інформації. Комп'ютерна грамотність - це аж ніяк не якась, нехай навіть дуже важлива, добавка до системи знань і вмінь, які формуються в учнів у школі. Вона повинна входити в єдину систему інтелектуального надбання школяра.

Є ряд проблем загального характеру, при рішенні яких корисно врахувати досвід, накопичений у різних країнах при створенні аналогічних навчальних курсів. У нашій країні він примикає до предметів математичного циклу. Засвоєння багатьох тем спирається переважно на математику, учні навчаються складати програми вирішення головним чином математичних та фізичних завдань.

Математична спрямованість навчального курсу з комп'ютерної грамотності в якійсь мірі пояснюється тим, що в найближчі роки цей курс у нас будуть викладати вчителі математики та фізики, що пройшли спеціальну підготовку. Однак у міру отримання відповідної підготовки усіма вчителями межі змісту навчального курсу повинні бути розширені.

Для рішення завдання за допомогою комп'ютера, з одного боку, сприяло розвитку мислення, а з іншого - не викликало додаткових труднощів, зумовлених обмеженими можливостями комп'ютера, мова програмування має бути зручним для: аналізу і опису умови задачі; планування рішень; здійснення людиною рішення задачі, включаючи і складання програми; контролю правильності рішення в цілому і окремих його етапів.

Крім того, мова має бути зручний для спілкування людини з комп'ютером (лінгвістичним і природним). Реалізація вимоги психологічної природності мови програмування передбачає оптимальний вибір об'єкта перетворення (його називають операндом) та операцій перетворення (операторів).

Дати загальну оцінку дидактичних можливостей комп'ютера непросто, оскільки існує величезний розрив не тільки між потенційними і реальними можливостями, а й між можливостями різних навчальних систем. Зазвичай відзначаються такі сильні сторони комп'ютера:

- новизна роботи з комп'ютером викликає в учнів підвищений інтерес до роботи з ним і посилює мотивацію навчання;

- Колір, мультиплікація, музика, звукова мова розширюють можливості подання інформації;

- Комп'ютер дозволяє будувати індивідуалізоване навчання на основі моделі учня, що враховує історію його навчання та індивідуальні особливості пам'яті, сприйняття, мислення;

- За допомогою комп'ютера може бути реалізована особистісна манера спілкування;

- Комп'ютер активно включає учнів у навчальний процес, дозволяє їм зосередити увагу на найбільш важливих аспектах досліджуваного матеріалу, не квапить з рішенням;

- На багато розширюються набори застосовуваних навчальних завдань;

- Завдяки комп'ютера учні можуть користуватися великим обсягом раніше недоступною інформації.

Коли говорять про недоліки комп'ютерів, нерідко техніко-економічні фактори ставлять в один ряд з психолого-педагогічними. Не завжди відокремлюють приватні обмеження, зумовлені теоретичною концепцією авторів навчальних систем або відсутністю у них методичної майстерності, від принципових обмежень комп'ютера. Перефразовуючи відомий вислів, можна сказати, що недоліки комп'ютера - це не до кінця реалізовані його можливості. Перш за все це стосується способів спілкування, розпізнавання помилок і їх причин, врахування індивідуальних особливостей учнів. Але і це не можна вважати принциповими обмеженнями комп'ютера. Багато що пояснюється недостатньою вивченістю психолого-педагогічних проблем навчання і психічного розвитку школярів.

В даний час всі згодні з тим, що вчителі повинні брати найактивнішу участь у складанні навчальних програм. Це безперечно, але не можна визнати вірним є думка, що вчитель або група ентузіастів зможуть створити достатньо ефективні навчальні матеріали. Можна не сумніватися в тому, що вони створять, наприклад, програми спрямовані на засвоєння певної теми або на виконання лабораторної роботи. Тут потрібен інший підхід у розробці навчальних програм, що забезпечує досягнення багатьох, в тому числі і віддалених цілей, що передбачають побудову моделі учня і т.д. Тому на питання, чи може вчитель самостійно створити програму комп'ютерного навчання для цілого навчального курсу, слід відповісти так - може, якщо він є одночасно великим фахівцем відповідної галузі знань, психологом, дидактів, методистом, програмістом. Якщо він до того ж володіє майстерністю редактора, художника і може працювати не менше годин на добу. Тільки колектив, до якого входять фахівці зазначених профілів, може взяти на себе вирішення такого завдання, створити повноцінні навчальні програми для школярів. Щоб ефективно використовувати комп'ютер у навчальному процесі, вчитель повинен придбати багато знання і вміння. Перші кроки в цьому напрямку вже зроблено. Протягом відносно короткого часу всі викладачі ОІВТ в нашій країні отримали необхідну підготовку. Якщо мова йде про загальну комп'ютерної грамотності, то нею повинні опанувати всі вчителі. Крім того, ті вчителі, які будуть використовувати комп'ютер у навчанні, мають отримати більш грунтовну підготовку в цій області.

Так, для комп'ютерного навчання необхідна така трактовка метод?? навчання, яка допускає його операціонально опис і тим самим його технологізації. Метод навчання реалізується насамперед: а) у системі навчальних впливів; б) у способі включення учнів у навчальну діяльність; в) в "поле самостійності" учня (що характеризується допустимими відхиленнями від нормативного способу вирішення навчальних завдань, за яких учню не надається допомога) ; г) в організаційних формах навчання та модальності обміну інформацією між навчальним пристроєм і учнем.

Сфера застосування та роль обчислювальних машин у підвищенні ефективності діяльності людини повинні бути розкриті учням перш за все в процесі практичного використання ЕОМ для вирішення різного роду завдань у деяких навчальних предметів. При цьому необхідно, щоб сукупність цих завдань охоплювала всі основні галузі застосування ЕОМ. Шкільний комп'ютер може бути використаний учнями для обчислювальної роботи в курсах математики, фізики, хімії, аналізу даних навчального експерименту і пошуку закономірностей при проведенні лабораторних робіт, дослідженні функцій в курсі алгебри, побудові й аналізі математичних моделей.

Курс математики - наукова база вивчення інформатики. Поняття алгоритму необхідно формувати не тільки на прикладі алгоритмів з курсу математики, але й на прикладі алгоритмів з інших сфер діяльності людини. Необхідно дати чіткі уявлення учня про можливість автоматизації діяльності людини на основі алгоритму. Тим самим буде зрозуміла роль техніки в вирішенні виникаючих перед людиною практичних завдань.

Формування навичок роботи з комп'ютером, освоєння прикладного програмного забезпечення в курсі інформатики дозволить реалізувати друге найважливіше завдання впровадження ЕОМ в школу. При навчанні математики можуть знайти застосування насамперед наступні можливості сучасних комп'ютерів.

1. Швидкість і надійність обробки інформації будь-якого виду. Відзначимо, що для обробки числової інформації можна використовувати не тільки мікро ЕОМ, але і калькулятор.

2. Представлення інформації у графічній формі. За своїм графічним (демонстраційним) можливостям мікро ЕОМ практично не поступаються навіть кольоровому телебаченню, але дозволяють активно впливати на хід демонстрацій, що значно підвищує їх методичну цінність.

3. Зберігання та швидка видача великих обсягів інформації. Наприклад, всі використовувані в курсі математики таблиці можуть зберігатися в пам'яті комп'ютера. Необхідна інформація видається на екран після одного - двох клавіш.

Можливість застосування мікро ЕОМ на уроках залежать від програмного забезпечення машин. Все що використовуються на заняттях програми можна умовно розділити на навчальні та навчальні. Навчальні програми створюються для того, щоб замінити вчителя в деяких видах його діяльності (при поясненні нового матеріалу, закріплення пройденого, перевірки знань і т.п.). Мета навчальних програм - допомогти учневі у його пізнавальної діяльності, роботі на уроці. Використання навчальних програм здійснюється за участю і під керівництвом вчителя. За допомогою навчальних програм можна виконати різноманітні обчислювальні операції, аналізувати функції, будувати та досліджувати математичні моделі різних процесів і явищ, використовувати графіку машини для підвищення наочності досліджуваного матеріалу.

Розмова про місце комп'ютера в навчальному процесі буде неповним, якщо не показати його можливості в пізнанні учнями самих себе, в усвідомленні своєї діяльності, якостей та особистісної рефлексії. Значення її у навчальній діяльності важко переоцінити. Щоб сформувати повноцінну навчальну діяльність, недостатньо виробити в учня систему знань про предметному світі. Він повинен оволодіти своєю діяльністю, знати, як він аналізує умови завдання, які його стратегії пошуку рішення, тобто у нього повинен виробитися рефлексивний механізм саморегуляції. Врешті-решт все це необхідно для формування цілісного уявлення про самого себе як про особистість, становлення стійкого "образу Я".

З якого віку можна навчати дітей за допомогою комп'ютера. При вирішенні цього питання слід враховувати ряд чинників, причому не тільки психологічних. Має велике значення і кількість комп'ютерів, і зростання їх дидактичних можливостей. Якщо абстрагуватися від цього, то навряд чи можна говорити про якісь протипоказання до застосування комп'ютерів навіть у молодших класах. І теоретичні доводи, і експериментальні дані показують, що при цьому може бути отриманий значний освітній ефект. За мабуть, ще в нашому столітті комп'ютером будуть користуватися навіть першокласники. Дослідницька робота в цьому напрямку дуже перспективна.

Важливим напрямком використання ЕОМ як засобу навчання є моделювання, що вивчаються в школі об'єктів і явищ за допомогою ЕОМ. Сучасні ЕОМ представляють широкі можливості для моделювання різних явищ і процесів. Головна особливість електронної обчислювальної техніки - перш за все можливість кінцевої реалізації модельної інформації на рівні точних розрахунків. Точність забезпечується математичним досконалістю способів програмування і величезною легкістю пам'яті ЕОМ, універсальність - здатністю великих обчислювальних машин ставати при відповідному програмуванні ізоморфні будь-якій динамічній системі.

У навчальному процесі ЕОМ не повинна просто замінювати і підміняти собою класну дошку, плакат, кіно - і діапроектор, натуральний експеримент. Така заміна доцільна лише тоді, коли використання ЕОМ дасть вагомий додатковий ефект у порівнянні з використанням інших засобів навчання. При цьому ЕОМ та інші засоби навчання повинні взаємно доповнювати один одного. § 2. Класифікація навчально-програмних засобів.

Місце комп'ютера в навчальному процесі багато в чому визначається типом навчальної програми. Деякі з них призначені для закріплення умінь і навичок. Місце таких програм визначити не важко: їх можна використовувати після засвоєння певного теоретичного матеріалу в рамках традиційної системи навчання. Інші програми орієнтовані переважно на засвоєння нових понять в режимі, близькому до програмованій навчання. Більшість їх має обмежені дидактичними можливостями. Комп'ютер тут використовується як засіб програмованого навчання, трохи досконаліше, ніж просте навчальне пристрій, але не допускає розгорнутого діалогу, що містить, як правило, фіксований набір навчальних впливів. Переважають навчальні програми, які реалізують проблемне навчання, особливо "інтелектуальні" навчальні програми (своєю назвою вони зобов'язані тому, що при їх розробці використані ідеї "штучного інтелекту"). Ці системи здійснюють рефлексивне управління навчальною діяльністю, що передбачає побудову моделі, кого навчають. Багато хто з них генерують навчальні дії (навчальні тексти, завдання, питання, підказки). Такі системи, як правило, враховують правильність відповіді, але і спосіб вирішення, можуть його оцінювати, а деякі - удосконалювати стратегію навчання урахуванням накопичується досвіду. Є системи, які можуть обговорювати з учнями не тільки правильність рішення але і можливі варіанти рішення, причому в мові, близькому до природного. На думку педагогів і психологів, знайомиться з протоколами діалогів, складається таке враження, що спілкувалися учень і вчитель.

Наступний тип навчальних програм припускає моделювання та аналіз конкретних ситуацій. Такі програми особливо корисні в трудовому та професійне навчання, оскільки сприяють формуванню вмінь приймати рішення в різних ситуаціях, у тому числі й екстремальних. Число таких програм останнім часом зросла.

Нарешті, можна виділити програми навчання за якими будується у вигляді гри. Вони сприяють підвищенню мотивації навчання (хоча слід зазначити, що змагальні мотиви, бажання за будь-яку ціну перемогти іноді переважають тут над пізнавальними мотивами, що навряд чи педагогічно виправдано). Гра стимулює ініціативу і творче мислення, сприяє формуванню вмінь спільно діяти (особливо в кооперативних іграх), підпорядкувати свої інтереси загальним цілям. Крім того, гра дозволяє вийти за рамки визначеного навчального предмета, спонукаючи учнів придбання знань у суміжних областях та практичної діяльності. Ігри створюють передумови для формування в учнів різноманітних стратегій розв'язання задач і структури знань, які можуть бути успішно застосовані в різних областях. Важливо й те, що учень може вільно приймати рішення - як правильні, так і не правильні - і при цьому бачать, до чого призводить кожне рішення

Таке навчання дуже привабливо для школярів, і багатьом воно настільки подобається, що вони хотіли б здійснювати всі вчення у формі гри. Приступаючи до вивчення основ обчислювальної техніки, школярі часто ставлять запитання, чи будуть використані при цьому гри.

Позитивно оцінюючи ігрові програми в цілому, слід враховувати, що надмірне захоплення іграми може дати і небажаний ефект. Розважальність може справити негативний вплив на вольові якості школярів: навчання і працю не можуть грунтуватися на емоційно привабливою діяльності. Готовність до праці передбачає вольові зусилля, готовність до виконання навіть малоцікавих, але необхідних функцій.

Однією з основних переваг моделей, реалізованих за допомогою ЕОМ, полягає в гнучкості та варіативності, в тому, що користувач може керувати їх поведінкою, активно втручатися в роботу моделей і навіть сам брати участь у їх створенні. Якщо користувач ЕОМ - учитель, то він може використовувати навчальну комп'ютерну модель (УКМ) для демонстрації і перед ним відкривається широке поле для педагогічної творчості. Демонструючи модель, він може на свій розсуд вибирати режим роботи, в тій чи іншій послідовності змінювати параметри досліджуваного об'єкта, регулювати темп роботи, при необхідності повторювати елементи демонстрації і одночасно вести бесіду з класом. Якщо користувачем ЕОМ є учень, то УКМ може виступати як об'єкт дослідження (наприклад, при виконанні фронтальної лабораторної роботи або роботи практикуму на базі ЕОМ). При цьому учень має великі можливості для дослідницької, творчої діяльності, що стимулює розвиток його розумових здібностей, робить засвоювані їм знання глибше й міцніше, підвищує інтерес до досліджуваного предмета. Одночасно учень набуває елементарні вміння роботи з ЕОМ: запуск і зупинка програми, введення даних, проведення нескладних обчислень та ін З іншого боку, УКМ може виступати як чисто ілюстративний засіб, що підвищує наочність досліджуваного матеріалу.

Робота учня з УКМ може тривати кілька хвилин, а може і весь урок (лабораторна робота або робота практикуму на базі ЕОМ). Але ні в тому, ні в іншому випадку необхідні певні вказівки вчителя з організації навчальної діяльності, у другому випадку, крім того, необхідні друковані посібники, які містять опису лабораторної або практичної роботи.

Виділимо ті властивості УКМ, які будуть сприяти успішного застосування цих моделей у навчальному процесі.

1. Інформативність. Під цією властивістю в даному випадку розуміється здатність моделює програми видати користувачу необхідну для вивчення об'єкта інформацію, глибина і характер якої визначаються дидактичною метою даної навчальної діяльності.

2. Наочність. Ясно, що наочність і інформативність - не одне і те ж, хоча вони і тісно пов'язані. Інформація, що отримується в процесі роботи з моделлю, повинна мати зручний для сприйняття вид. Це забезпечується поділом інформації на порції оптимального обсягу, вибором певного темпу її подачі, застосуванням різних видів сполучення інформації (тексти, формули, графіки, малюнки тощо), виділенням в ній найбільш істотних елементів.

3. Динамічність. Сучасні ЕОМ дозволяють спостерігати на екрані дисплея не просто нерухомі зображення, але зображення різних явищ у їх русі, розвитку.

4. Можливість варіювання користувачем параметрів моделі і режимів роботи моделює програми.

5. Простота керування роботою УКМ.

6. Циклічність використання моделює програми або її частин у навчальному процесі. Циклічність корисна тоді, коли досліджується залежність одних параметрів досліджуваного об'єкта від інших (наприклад, залежність тиску газу від його обсягу).

Відзначимо, що пункти 1-3 характеризують в основному саму УКМ, 4-6 процес її використання, особливості взаємодії користувача з моделюючої програмою. Властивості 1, 2, 5 і в пункті 4 - "можливість варіювання користувачем параметрів моделі" - слід, на наш погляд, визнати обов'язковими для всіх УКМ, інші в ряді випадків можуть і не бути реалізовані.

Природно, що, перш ніж приступити до створення УКМ, необхідно хоча б у загальних рисах визначити, які навчальні завдання будуть вирішуватися за допомогою даної моделі і яким чином, тобто чи буде учень самостійно працювати з моделлю або ж вчитель буде використовувати її для демонстрації і т.д. Крім того, необхідно уявляти собі обчислювальні, графічні та інші можливості тієї ЕОМ, на якій буде реалізовуватися розробляється УКМ.

Якщо подібність моделі та оригіналу лише якісне, то математичний апарат моделі може бути значно спрощений у порівнянні з апаратом оригіналу. Якщо ж в інформацію про модель, яку отримує користувач, входять числа, графіки, діаграми, то тут повинно виконуватися відповідність на рівні кількісних співвідношень і апарат моделі (або його частина, що описує даний властивість фізичного явища або процесу) повинен копіювати математичний апарат оригіналу (або його частини). Звичайно, в одній моделі частину властивостей може описуватися лише якісно, а інша частина - кількісно. § 3. Аналіз розробок навчальних програм.

При розробці програмно-педагогічного забезпечення основна увага повинна приділятися ідейної стороні: методичним, педагогічним і психологічних прийомів, логіці розгортання змісту досліджуваної теми, розвитку творчих здібностей учня.

Навчальні пакети можна проаналізувати з різних точок зору. Так, у багатомовних системах можливі інструментальні принципи організації фонду пакетів-за мовних засобів реалізації. Для системного програміста може виявитися цікавим підрозділ безлічі пакетів по використовуваних механізмів програмування. Організація, тиражують і розповсюджуючи навчальний програмне забезпечення, і зокрема навчальний ППП, зручно концентрувати пакети за типами ЕОМ, типами інформаційних носіїв або типів використовуваних периферійних пристроїв. Шкільному вчителю - предметники важлива прив'язка того чи іншого пакета до тем або уроків предмета.

Найбільш повне уявлення про функціональні можливості цього виду засобів, програмно забезпечують урок дає класифікація шкільних пакетів прикладних програм (ППП) з точки зору їх методичної спрямованості. Обговорювана тут класифікація розширять і уточнює першу спробу систематизації навчальних пакетів.

Наведемо схему даної класифікації.

Структури верхнього рівня становлять керівники, предметні, інструментальні і об'єктні пакети.

Керуючі пакети вирішують завдання управління та організації уроку. Дидактика середньої школи визначає деяку загальну схему організації уроку, єдину для всіх предметів. Така схема може бути структурована програмними засобами. Програми, що реалізують послідовність висновків запланованих на уроці пакетів, утворюють структурують пакети. Можливість виділити структурують пакети в самостійну групу забезпечується тим, що відповідність між елементами структурують пакету та змістом конкретного уроку, для якого вчитель комплектує набір планованих пакетів, встановлюється за допомогою спеціальних програм-формувачів - в ході діалогу користувача - вчителя з формує пакетом. Нарешті, після уроку вчителю потрібно зібрати інформацію про хід урока, успіхи та невдачі учнів. Збирання, структурування та форматування підсумків уроку виконують протоколюють пакети.

Інформація, зібрана протоколюють пакетами і відповідним чином структурована, частіше за все безпосередньо використовується вчителем, що проводив комп'ютеризований урок. Статистична навчальна інформація дозволяє формувати науково обгрунтовані судження про ступінь засвоєння матеріалу окремими учнями, групами, учнями всього класу.

Виконувана за алгоритмами - завданням, розробленим фахівцями з педагогічної психології, статистична обробка навчальної інформації, яка зібрана персональними машинами шкільного кабінету інформатики під час уроку, дає можливість кваліфіковано діагностувати навчальний процес, виробляти повідомлення вчителю, класному керівникові, батькам з додатковими рекомендаціями, що стосуються різних аспектів навчальної діяльності школярів, також фізичного і психологічного їх стану. У такого роду програмах зацікавлені психологи, що досліджують шкільний навчальний процес. Програмні засоби цих, взагалі кажучи, малосвязанних зі змістом конкретних уроків перетворень інформації є статистичні пакети.

У тому випадку, коли шкільний кабінет інформатики являє собою локальну мережу ПЕОМ, а не автономний набір машин, серед керуючих пакетів істотну роль починають грати мережеві пакети - розподільники (організують інформаційні потоки від учительської машини до учнівським) та інтегратори (які збирають інформацію з учнівських машин до вчительської).

У групі інструментальних пакетів функціональний зв'язок програмних засобів з вмістом шкільного пакета виражених найчастіше неясно: основні цільові характеристики цих пакетів визначені програмними використовуваними інструментами.

редагує (текстові) пакети збираються з програм текстової інформації і створюють комфортні умови для учня і вчителя при роботі з текстами. Такі пакети незамінні в диктанту, вони дуже зручні в викладах і виявляються досить зручні в творах. Програми редагуються пакетів забезпечують вставку символів, слів, рядків, їх вилучення, заміни, всілякі способи виділення фрагментів текстів (розрядка, призначення шрифтів, кольорове оформлення) і т.д. Вигоди роботи з текстом на екрані ПЕОМ, естетичність сприйняття, можливість безслідно коригування помилок, виявлених під час написання тексту, розкріпачує учня і значно підвищують продуктивність його роботи над текстами, чи йде мова про рутинних видах роботи (як диктанти) або про творчої діяльності (твори ). Серед предметних областей редагуються пакетів переважаючим є, звичайно, рідна мова та література, однак настільки ж активно вони можуть використовуватися при вивченні іноземних мов, математики та ін Глава II. Розробка навчальної програми. § 1.Структура навчальної програми для ЕОМ.

Ідеєю створення програми поєднує кілька навчально