Методы информатики в обучении математике (9556-1)

Посмотреть архив целиком

Методы информатики в обучении математике

Как уже отмечалось, под влиянием информатики в педагогике появилась идея подхода к обучению как к процессу управления учебной деятельностью учащихся, к процессу обучения людей начали применять такие средства, как элементы теории алгоритмов и теории информации, вычислительную технику и автоматизацию обучения. Это привело к разработке так называемого логико-алгоритмического подхода к обучению, метода программированного обучения, компьютеризации обучения.

Математика и информатика имеют общие объекты исследования, например, алгоритмы. Для математики алгоритмы - одно из фундаментальных понятий оснований математики, а информатика ставит своей задачей разрабатывать практически удобные методы синтеза конкретных систем, в том числе и алгоритмов. Отсюда логико-алгоритмичнеский метод или алгоритмизация обучения понимается в двух смыслах:

а) обучение учащихся алгоритмам,

б) построение и использование алгоритмов самого обучения.

I. Под алгоритмом, как известно, понимается общепринятое и однозначное предписание, определяющее процесс последовательного преобразования исходных данных в искомый результат. Точное выполнение алгоритма всегда приводит к решению любой задачи из того класса задач, для которого он составлен. В математике алгоритмов для решения задач разных классов, поэтому обучение математике на любом уровне обязательно включает обучение алгоритмам. Умение формулировать и применять алгоритмы важно не только для развития математического мышления и математических умений; оно означает также и умение вообще формулировать правила и выполнять их, что важно в любой - сфере человеческой деятельности и имеет поэтому огромное воспитателе значение.

Существует два способа обучения алгоритмам:

а) сообщение готовых алгоритмов, что является варинтом догматического метода обучения и поэтому ограничу развитие активности и творческого мышления учащихся

б) подведение учащихся к самостоятельному открытию необходимых алгоритмов, что является вариантом эвристического метода обучения и предполагает реализацию все тех же трех этапов изучения математического материала - выявление отдельных шагов алгоритма, его формулировку и применение. В обоих случаях полезно применять специальную краткую запись алгоритмов, блок-схему и другие средства, которые затем будут систематизированы в курсе информатики.

II. Второй аспект логико-алгоритмического метода состоит в построении алгоритмов обучения, т.е. в описании обучающей деятельности учителя с помощью предписаний, алгоритмического типа. Реальный процесс обучения состоит из определенных действий, с помощью которых, ..учитель традиционно решает определенные дидактические задачи. Например, постановка вопросов, приведение примеров, показ наглядного материала, решение упражнений и т. д. Этот процесс можно проанализировать и выявить составляющие его действия; тогда определённая часть процесса обучения определённых учащихся определенному содержанию может быть представлена в виде так называемого "алгоритма обучения" (в нашем курсе - "методическая схема")

Для построения алгоритма нужно проанализировать содержание и цели обучения, деятельность учащихся по его усвоению, деятельность учителя по организации этого усвоения. Построенный алгоритм обучения должен быть осуществим не только теоретически, но и практически, учитывать особенности учащихся данного класса. Примерами алгоритмов обучения математике могут служить: обучение доказательству теорем, обучение. решению задач и другие. Алгоритмы обучения являются составной частью педагогических технологий.

Информатика занимается также созданием аппарата, удобного для выполнения преобразований алгоритмов: вместо простейшей формы представления информации в виде слов в абстрактном алфавите, конструируются сложные, структуры, необходимые для реализации алгоритмов на ЭВМ, - алгоритмические языки" .

Процесс подготовки задач для решения на ЭВМ (составление алгоритма решения; его описание на языке программирования, т.е. составление программы; трансляция программы на машинный язык в виде последовательности команд, реализация которых техническими средствами ЭВМ и есть процесс решения задачи) называется программированием.

Отсюда заимствован термин программированное обучение - метод, в котором изучаемый материал подается в строгой логической последовательности "кадров", а каждый "кадр" содержит, как правило, порцию нового материала и .контрольный вопрос. Основой такой обучающей программы является некоторый алгоритм обучения, и таким образом осуществляется "программирование" учебного процесса.

Существуют две системы программирования учебного материала - "линейная" и "разветвленная", разработанные еще в 50 - б0 годах, когда возникло и получило большую популярность программированное обучение. В линейной программе (по системе предложенной американским психологом В. Скинером) учебный материал подается очень небольшими "кадрами", содержащими, как правило довольно простой вопрос поэтому материалу. Предполагается, что ученик, внимательно прочитавший этот и предшествующий материл) может безошибочно отвесить на вопрос. При переходе к следующему "кадру" ученик узнает, правильно ли он ответил на вопрос предыдущего "кадра" сравнением своего ответа с верным. Вопросы имеют, главным образом, обучающий, а не контролируюший характер, "кадры" содержат обучение выполнению тождественных преобразований, доказательству теорем, решению задач и т.п., чертежи и другие иллюстрации.

В разветвленной программе (по системе, предложенной американская психологом Н. Краудером) учебный материал разбивается на порций несущие значительно большую информацию. В конце "кадра" содержит вопрос, ответ на который учащиеся не формулируют сами, а выбирал из приведенных здесь же нескольких вариантов ответов, из которых только один правильный. Неправильные ответы составляются с учетом вероятных ошибок учащихся, против каждого из них указываете страница, к которой нужно обратиться после выбора ответа. Учащийся выбравший правильный ответ, отсылается к странице, на котором изложена следующая порция нового материала. Учащийся, выбравший неправильный ответ, отсылается к странице, на которой разъясняется допущенная ошибка и предлагается после этого вернуться к последнему "кадру". Прочитав его еще раз, учащийся может выбрать правильный ответ и перейти к следующему "кадру", или, допустив ошибку, открыть страницу, на которой она разъяснена, и так далее. Таким образом учебник, построенный по такой программе, читается разными учащимися по-разному. Он даёт возможность путем постановки соответствующих вопросов иногда направлять мысль учащихся по неверному пути, а потом при анализе неверного ответа раскрыть ошибочность его рассуждений. Это оказывается полезным для более глубокого усвоения материала. Здесь больше внимания уделяется не предупреждению ошибок, а контролю усвоения и разъяснению ошибок, что роднит этот метод с эвристическими методами обучения. Разветвленная программа ближе к реальному процессу обучения, т.к. она составлена с учетом возможных ошибок учащихся и лучше осуществляет индивидуальный подход в обучении. Однако при линейной программе учащиеся учатся сами, формулировать ответы, что является важным элементом обучения; любой деятельности не бывает заранее заготовленных ответов.

В целом программированное обучение обладает достоинствами, способствующими лучшей реализации принципов дидактики, т.к. оно предусматривает:

а) правильный отбор учебного материала;

б) рациональную дозировку его подачи, рассчитанную на "оптимальные" алгоритмы обучения;

в) активную самостоятельную деятельность ученика по усвоению учебного материала;

г) обеспечение возможности каждому ученику работать по свойственной ему скоростью;

д) постоянный контроль за деятельностью обучаемого и её результатами (обратная связь на всех этапах обучения).

Однако за большим и широко разрекламированным подъемом программированного обучения наступил некоторый спад, объясняющийся, в частности необходимостью использования специально разработанных программированных учебников и технических средств обучения. Их назначение - обеспечить строгое соблюдение инструкций использования программы, которые сами учащиеся могут нарушить (подсмотреть ответ и т.п.), а учитель один не в состоянии их проверить. Поэтому был период, когда начали создаваться различные автоматические устройства и даже так называемые "автоматизированные классы", оборудованные "рабочими местами".для каждого школьника и "пультом управления" для учителя; построенные по принципам программированного обучения контролирующие устройства, "машины-экзаменаторы" и т.п.

Все это требовало значительных материальных затрат и не могло быть осуществлено в нашей страны. Поэтому в 60-80-е годы использовались в обучении математике элементы программированного обучения: разбиение материала учебника для самостоятельного изучения учащимися на части, после изучения которой нужно ответить на поставленный учителем вопрос; перфокарты и перфопапки для организации программированного контроля усвоения (с выбором правильного ответа из числа предложенных) и т.п. С появлением ЭВМ в школе появилась возможность для трансляции обучающей программы на машинный язык и её реализации техническими средствами ЭВМ. Успехи в развитии компьютерной техники привели к возрастанию роли компьютеров во всех областях жизни современного общества и сделали необратимым процесс компьютеризации обучения на основе его программирования.


Случайные файлы

Файл
11911-1.rtf
147534.rtf
145449.rtf
Vesna.doc
36577.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.