Зміст
1. Підібрати літературу, яка описує авторську педагогічну або методичну літературу. Законспектувати зміст першоджерела, відповідно до вимог опису педагогічної технології
2. При оцінці авторської технології перевіряйте її на відповідність ознаками педагогічної (методичної) технології
3. Розробити два конспекту уроків (зі стереометрії, алгебри та початків аналізу), що реалізують положення технології
Список використаних джерел
1. Підібрати літературу, яка описує авторську педагогічну або методичну літературу. Законспектувати зміст першоджерела, відповідно до вимог опису педагогічної технології
У даній роботі ми розглянемо дві роботи «Теоретичні проблеми програмованого навчання» і «Методика складання навчальних програм" Тализіній Н.Ф.
Програмоване навчання - організація навчального процесу за певною навчальною програмою. Програмоване навчання з'явилося в результаті запозичення педагогікою раціональних принципів і засобів управління складними системами у кібернетики, математичної логіки та обчислювальної техніки. Програмоване навчання передбачає розчленування навчального матеріалу і діяльності учня і навчального на невеликі порції і кроки, отримання інформації про виконання учнем кожного кроку (оперативний зворотний зв'язок) і використання її для зміни стратегії навчання, пристосування навчання до динаміки засвоєння знань, умінь і навичок кожним учнем ( індивідуалізацію темпів навчання), здійснення навчальним функцій управління процесом навчання. Навчальна програма (навчальний алгоритм), за якою здійснюється Программированное навчання, закладається або в спеціальний навчальний пристрій або в програмовані підручники (безмашинное програмоване навчання).
Програмоване навчання не відкидає принципів класичної дидактики. Навпаки, воно виникло в ході пошуків удосконалення процесу навчання шляхом кращої реалізації цих принципів. З цією метою воно передбачає:
1) правильний добір і розбиття навчального матеріалу на невеликі порції;
2) частий контроль знань: як правило, кожна порція навчального матеріалу закінчується контрольним запитанням чи завданням;
3) перехід до наступної порції лише після ознайомлення учня з правильною відповіддю або характером допущеної ним помилки;
4) забезпечення можливості кожному учневі працювати з властивою йому, індивідуальної, швидкістю засвоєння (тобто реалізацію на ділі індивідуального підходу в навчанні), що є необхідною умовою активної самостійної діяльності учня із засвоєння навчального матеріалу.
Перераховані особливості і характеризують програмоване навчання.
Направлення в області програмування та програмованого навчання, які описує Тализіна Н.Ф. - Логічно е, згідно з яким у системі програмування встановлюється логічний зв'язок елементів навчального матеріалу; технічне, яке пов'язане зі створенням навчальних машин різного призначення і використанням можливостей ЕОМ у навчальному процесі, а так само психолого-кібернетичне напрямок, що припускає управління розумовою діяльністю на основі теорії поетапного формування розумових дій.
Реалізація програмованого навчання передбачає виділення по кожному предмету, що вивчається специфічних і логічних прийомів мислення, вказівки раціональних способів пізнавальної діяльності в цілому. Тільки після цього можливе складання навчальних програм, які спрямовані на формування цих видів пізнавальної діяльності, а через них і тих знань, які складають зміст даного навчального предмета.
Сутність підходу до навчання полягає в наступному:
1. Науково обгрунтоване навчання має задовольняти вимогам загальної теорії управління, так як навчання - приватний випадок керування.
2. При реалізації цих вимог необхідно спиратися на психологічну теорію навчання, яка відображатиме специфічні закономірності процесу навчання.
Згідно кібернетиці, ефективне управління процесом навчання можливо при виконанні наступної системи вимог:
1) вказати цілі управління;
2) встановити початковий стан керованого процесу;
3) визначити програму дій, що передбачає основні перехідні стани процесу;
4) забезпечити отримання інформації за певною системою параметрів про стан керованого процесу, тобто забезпечити систематичну зворотний зв'язок;
5) забезпечити переробку інформації, отриманої по каналу зворотного зв'язку, з метою вироблення коригувальних (регулюючих) впливів і їх реалізації (Тализіна, 1969). Ці вимоги носять загальний характер, на них необхідно спиратися при розробці програм управління будь-яким процесом. Але кожен раз їх реалізація вимагає одночасно опори на специфічні знання, що відображають особливості даного виду управління, перш за все - особливості керованого процесу (об'єкта).
Стосовно до процесу навчання реалізація цих вимог передбачає наявність трьох специфічних моделей:
1) цілей навчання (для чого вчити);
2) змісту навчання (чому навчати);
3) процесу засвоєння (як навчати).
Власне навчальна програма пов'язана з третьою моделлю: вона повинна забезпечити навчання, тобто досягнення мети. Отже, вона припускає наявність однозначно розуміється, конструктивної мети стосовно як до навчання в цілому, так і стосовно до кожного розділу досліджуваних знань.
Аналогічно навчальна програма може бути розроблена завжди з розрахунком на засвоєння якогось змісту, тобто вона передбачає також наявність так чи інакше побудованого навчального предмета.
Таким чином, перш ніж будувати навчальну програму, необхідно визначити цілі навчання і, відповідно до них, зміст, що підлягає засвоєнню. Не зупиняючись докладно на цих проблемах, відзначимо лише деякі їх аспекти.
Зміст цілей навчання принципово визначається суспільно-історичними умовами - особливостями даного століття, соціально-економічними особливостями країни, а також особливостями і даного навчального закладу. Говорячи про особливості нашого століття, перш за все слід сказати про наслідки науково-технічної революції, яка породила систему нових вимог до людини: сучасна людина потребує набагато більшому обсязі знань, ніж люди, що жили 100 і навіть 50 років тому; отримані ним знання порівняно швидко застарівають, тому необхідно перманентне освіту, тобто фахівець повинен бути підготовлений до самостійного отримання все нових і нових знань.
Природно, що зміни з метою освіти неминуче повинні вести до змін у змісті навчання. Однак просте додавання все нових і нових об'ємів інформації в існуючі навчальні плани та навчальні програми не може вважатися рішенням проблеми: потік нових знань безперервно зростає, терміни навчання досить тривалі, навантаження на учнів гранично великі.
І, головне, це не гарантує формування необхідних методів мислення: вони не містяться ні в старих, ні в нових предметних знаннях. Звідси випливають дві проблеми, пов'язані з побудовою змісту:
а) побудувати зміст навчального предмета таким чином, щоб, не розширюючи його обсягу, в той же час дати людині весь необхідний запас знань;
б) забезпечити формування методів мислення, що дозволяють самостійно застосовувати накопичені знання і отримувати нові.
Сучасна психологія дозволяє вирішити обидві ці проблеми. Принципове рішення цих проблем було знайдено проф. П.Я. Гальперіним більше двадцяти років тому (Гальперін, 1958).
Аналіз знань, накопичених в різних предметних областях, показує, що їх накопичення йде, як правило, шляхом збільшення все нових і нових приватних явищ, нових приватних залежностей. Зміна точок зору в розумінні їх суті відбувається порівняно рідко. Саме цю суть, приховану за окремими явищами, і слід включати у зміст навчання. Фактично це вимагає переходу на нову систему понять в кожній науковій області.
Перше завдання полягає при цьому у виділенні інваріанту системи й у розгляді окремих випадків як приватних варіантів.
Якщо це вдається зробити, то вивчення безлічі приватних явищ замінюється вивченням лише деяких з них, які тепер виступають не як самостійні предмети засвоєння, а як засіб засвоєння загального, сутнього, на що навчають і орієнтують при аналізі кожного приватного явища. Приватних явищ вводиться лише стільки, скільки необхідно для засвоєння методу, розрахованого на будь-яке окреме явище даної системи.
Розглянуті принципи побудови навчальних предметів дозволяють уникнути перевантаження навчальних програм, в той же час їхня інформаційна ємність не тільки не знижується, а навпаки, підвищується, так як засвоєння фундаментальних знань дозволяє учнем самостійно аналізувати будь-який приватний випадок, який є проявом засвоєної сутності, а в ряді випадків - і самостійно їх отримувати, причому не тільки ті, які відомі в даний час, але й нові.
Однак все це можливо тільки в тому випадку, якщо фундаментальні знання будуть засвоєні як елементи адекватної їм діяльності. У самому справі, якщо ці знання будуть просто заучені, то вони будуть придатні лише для відтворення, але не для застосування - аналізу або побудови різних приватних випадків. Тут ми підходимо до другої із зазначених проблем проблемі формування продуктивних видів розумової діяльності (методів мислення), пізнавальної діяльності в цілому.
Порівняльні дані по експериментальному і традиційного навчання синтаксису та пунктуації (порівняння кількісних і якісних показників)
Ці методи не містяться в самих знаннях. У той же час ніякі знання не можуть бути засвоєні без включення їх в якусь діяльність. У самому справі, знати - це завжди вміти щось зробити з отриманими знаннями. Якість знань визначається саме тим, що ж вміє з ними робити, кого навчають. Так, наприклад, припустимо, що при засвоєнні наукових понять учень безпомилково відтворює визначення понять, наводить окремі приклади, але не вміє побудувати жодного нового окремого випадку. Ми не можемо сказати, що учень не засвоїв поняття, але це не той рівень засвоєння, який забезпечує самостійно рух в предметі, використання отриманих знань при вирішенні різних завдань. Очевидно, що таке обмежене засвоєння не відповідає цілям вивчення більшості наукових понять: вони завжди засвоюються для вирішення якихось завдань.
З цього випливають два висновки: по-перше, «засвоєне знання» - поняття відносне. По-друге, при організації засвоєння будь-яких знань необхідно заздалегідь планувати ту діяльність, в яку вони мають увійти і яка забезпечує досягнення тих цілей, заради яких організується засвоєння даних знань.
Відсутність турботи про діяльність, адекватної цілям навчання і специфіці засвоюваних знань, становить один з головних недоліків сучасної освіти. Це призводить до того, що учні користуються тією діяльністю, якою володіють або яку самі випадково знаходять, стикаючись з матеріалом, виконуючи певні завдання з ним. Цей дефект так довго не ліквідується тільки тому, що він поєднується з іншим, не менш серйозним - невизначеністю у формулюванні цілей навчання стосовно кожного предмету, до кожного його розділу. Усе разом узяте призводить до того, що фактично кожен викладач по-своєму визначає критерій знань учнів. Звідси логічно випливає розкид в оцінках одних і тих же знань, у одного і того ж учня.
Це означає, що, крім програми знань, що підлягають засвоєнню, по кожному предмету повинна бути програма видів діяльності, в які ці знання повинні увійти. Серед цих видів діяльності частина з них може бути сформована у попередньому навчанні, решта підлягають формуванню при вивченні даного предмета.
Програма нових видів діяльності - це така ж необхідна складова частина змісту навчання, як і програма знань, що відбирається на тій чи іншій галузі.
При цьому слід зазначити, що якщо система дій, видів діяльності, що використовуються при засвоєнні знань, обмежена, то буде відбуватися накопичення знань, але не будуть купуватися нові пізнавальні можливості. Так, у нашому прикладі з поняттями можна всю систему наукових понять того чи іншого навчального предмета сформувати за допомогою дії підведення під поняття. Учень буде орієнтуватися щоразу на істотні властивості предметів, безпомилково розпізнавати їх, але й тільки. Але можна зробити й інше: при засвоєнні двох-трьох понять сформувати всю систему можливих пізнавальних дій. У цьому випадку знань учень набуває мало, але пізнавальні можливості його будуть істотно вище, ніж у першому випадку.
Сказане означає, що при побудові змісту навчання необхідно передбачити всі основні види діяльності, необхідні для роботи з даними знаннями, для вирішення завдань, передбачених метою навчання. При цьому важливо відзначити, що до їх числа мають увійти не тільки специфічні прийоми діяльності, характерні для даної галузі знань, але й логічні прийоми мислення. Зрозуміло, логічні прийоми мислення завжди пов'язані з якоюсь специфічною діяльністю, в той же час вони повинні виступати перед учнями як самостійний предмет засвоєння. Так, дію розпізнавання завжди пов'язане зі специфічними ознаками і специфічними прийомами по встановленню наявності цих ознак у розпізнаваних об'єктах. Однак цей прийом містить логічну частину, незалежну від специфіки матеріалу, з яким працює людина. У силу цього, логічні прийоми, будучи засвоєні при вивченні одного предмета, можуть надалі широко застосовуватися при засвоєнні інших навчальних предметів як готові пізнавальні засоби. Отже, при побудові змісту навчання необхідно враховувати міжпредметні зв'язки, використовуючи при цьому не тільки знання, забезпечені раніше вивченими курсами, а й прийоми діяльності, - як специфічні, так і логічні.
Проведений аналіз показує, що в зміст навчання будь-якого предмета фактично входять не тільки специфічні знання, а й система специфічних і логічних прийомів розумової діяльності, без яких дані знання не можуть бути ні засвоєні, ні застосовані.
Конкретний зміст відбираються видів діяльності залежить не тільки від цілей навчання, а й характеру предметних знань. Якщо у зміст навчання включені фундаментальні знання, то діяльність, адекватна таких знань, повинна являти собою узагальнені прийоми пізнавальної діяльності, придатні для аналізу будь-якого випадку, що входить в систему варіантів прояву засвоюваній сутності. Якщо ж програма знань складається з набору окремих явищ, то і програму діяльності будуть складати приватні її види, кожен з яких придатний для роботи лише з відповідним конкретним видом знань даній області.
Сформовані види діяльності будуть відповідати цілям навчання тільки в тому випадку, коли останні будуть представлені у вигляді типових завдань, при вирішенні яких мають використовуватися засвоювані знання. Ці завдання також можуть бути представлені на різному рівні спільності: від набору конкретних, приватних завдань до системи фундаментальних, орієнтованих на застосування фундаментальних знань. В останньому випадку набір цих завдань буде невеликий, але вміння їх вирішувати означає вміння вирішити будь-який варіант із системи приватних завдань, які є різновидами фундаментальних. При цьому в ряді випадків аналіз на рівні інваріантного змісту накопичених знань і вирішуються за їхньою допомогою завдань дозволяє будувати такі види діяльності, які виявляються придатними для цілого ряду дисциплін.
Отже, перш ніж складати навчальну програму, ми повинні мати модель цілей, представлену у вигляді тих типових завдань, заради яких організується навчання. Формулювання цілей мовою завдань необхідна тому, що їх зміст є основою для складання програми діяльностей, яким необхідно вчити учнів: кожне завдання передбачає діяльність (метод), що забезпечує рішення цієї задачі. 1. Підібрати літературу, яка описує авторську педагогічну або методичну літературу. Законспектувати зміст першоджерела, відповідно до вимог опису педагогічної технології
2. При оцінці авторської технології перевіряйте її на відповідність ознаками педагогічної (методичної) технології
3. Розробити два конспекту уроків (зі стереометрії, алгебри та початків аналізу), що реалізують положення технології
Список використаних джерел
1. Підібрати літературу, яка описує авторську педагогічну або методичну літературу. Законспектувати зміст першоджерела, відповідно до вимог опису педагогічної технології
У даній роботі ми розглянемо дві роботи «Теоретичні проблеми програмованого навчання» і «Методика складання навчальних програм" Тализіній Н.Ф.
Програмоване навчання - організація навчального процесу за певною навчальною програмою. Програмоване навчання з'явилося в результаті запозичення педагогікою раціональних принципів і засобів управління складними системами у кібернетики, математичної логіки та обчислювальної техніки. Програмоване навчання передбачає розчленування навчального матеріалу і діяльності учня і навчального на невеликі порції і кроки, отримання інформації про виконання учнем кожного кроку (оперативний зворотний зв'язок) і використання її для зміни стратегії навчання, пристосування навчання до динаміки засвоєння знань, умінь і навичок кожним учнем ( індивідуалізацію темпів навчання), здійснення навчальним функцій управління процесом навчання. Навчальна програма (навчальний алгоритм), за якою здійснюється Программированное навчання, закладається або в спеціальний навчальний пристрій або в програмовані підручники (безмашинное програмоване навчання).
Програмоване навчання не відкидає принципів класичної дидактики. Навпаки, воно виникло в ході пошуків удосконалення процесу навчання шляхом кращої реалізації цих принципів. З цією метою воно передбачає:
1) правильний добір і розбиття навчального матеріалу на невеликі порції;
2) частий контроль знань: як правило, кожна порція навчального матеріалу закінчується контрольним запитанням чи завданням;
3) перехід до наступної порції лише після ознайомлення учня з правильною відповіддю або характером допущеної ним помилки;
4) забезпечення можливості кожному учневі працювати з властивою йому, індивідуальної, швидкістю засвоєння (тобто реалізацію на ділі індивідуального підходу в навчанні), що є необхідною умовою активної самостійної діяльності учня із засвоєння навчального матеріалу.
Перераховані особливості і характеризують програмоване навчання.
Направлення в області програмування та програмованого навчання, які описує Тализіна Н.Ф. - Логічно е, згідно з яким у системі програмування встановлюється логічний зв'язок елементів навчального матеріалу; технічне, яке пов'язане зі створенням навчальних машин різного призначення і використанням можливостей ЕОМ у навчальному процесі, а так само психолого-кібернетичне напрямок, що припускає управління розумовою діяльністю на основі теорії поетапного формування розумових дій.
Реалізація програмованого навчання передбачає виділення по кожному предмету, що вивчається специфічних і логічних прийомів мислення, вказівки раціональних способів пізнавальної діяльності в цілому. Тільки після цього можливе складання навчальних програм, які спрямовані на формування цих видів пізнавальної діяльності, а через них і тих знань, які складають зміст даного навчального предмета.
Сутність підходу до навчання полягає в наступному:
1. Науково обгрунтоване навчання має задовольняти вимогам загальної теорії управління, так як навчання - приватний випадок керування.
2. При реалізації цих вимог необхідно спиратися на психологічну теорію навчання, яка відображатиме специфічні закономірності процесу навчання.
Згідно кібернетиці, ефективне управління процесом навчання можливо при виконанні наступної системи вимог:
1) вказати цілі управління;
2) встановити початковий стан керованого процесу;
3) визначити програму дій, що передбачає основні перехідні стани процесу;
4) забезпечити отримання інформації за певною системою параметрів про стан керованого процесу, тобто забезпечити систематичну зворотний зв'язок;
5) забезпечити переробку інформації, отриманої по каналу зворотного зв'язку, з метою вироблення коригувальних (регулюючих) впливів і їх реалізації (Тализіна, 1969). Ці вимоги носять загальний характер, на них необхідно спиратися при розробці програм управління будь-яким процесом. Але кожен раз їх реалізація вимагає одночасно опори на специфічні знання, що відображають особливості даного виду управління, перш за все - особливості керованого процесу (об'єкта).
Стосовно до процесу навчання реалізація цих вимог передбачає наявність трьох специфічних моделей:
1) цілей навчання (для чого вчити);
2) змісту навчання (чому навчати);
3) процесу засвоєння (як навчати).
Власне навчальна програма пов'язана з третьою моделлю: вона повинна забезпечити навчання, тобто досягнення мети. Отже, вона припускає наявність однозначно розуміється, конструктивної мети стосовно як до навчання в цілому, так і стосовно до кожного розділу досліджуваних знань.
Аналогічно навчальна програма може бути розроблена завжди з розрахунком на засвоєння якогось змісту, тобто вона передбачає також наявність так чи інакше побудованого навчального предмета.
Таким чином, перш ніж будувати навчальну програму, необхідно визначити цілі навчання і, відповідно до них, зміст, що підлягає засвоєнню. Не зупиняючись докладно на цих проблемах, відзначимо лише деякі їх аспекти.
Зміст цілей навчання принципово визначається суспільно-історичними умовами - особливостями даного століття, соціально-економічними особливостями країни, а також особливостями і даного навчального закладу. Говорячи про особливості нашого століття, перш за все слід сказати про наслідки науково-технічної революції, яка породила систему нових вимог до людини: сучасна людина потребує набагато більшому обсязі знань, ніж люди, що жили 100 і навіть 50 років тому; отримані ним знання порівняно швидко застарівають, тому необхідно перманентне освіту, тобто фахівець повинен бути підготовлений до самостійного отримання все нових і нових знань.
Природно, що зміни з метою освіти неминуче повинні вести до змін у змісті навчання. Однак просте додавання все нових і нових об'ємів інформації в існуючі навчальні плани та навчальні програми не може вважатися рішенням проблеми: потік нових знань безперервно зростає, терміни навчання досить тривалі, навантаження на учнів гранично великі.
І, головне, це не гарантує формування необхідних методів мислення: вони не містяться ні в старих, ні в нових предметних знаннях. Звідси випливають дві проблеми, пов'язані з побудовою змісту:
а) побудувати зміст навчального предмета таким чином, щоб, не розширюючи його обсягу, в той же час дати людині весь необхідний запас знань;
б) забезпечити формування методів мислення, що дозволяють самостійно застосовувати накопичені знання і отримувати нові.
Сучасна психологія дозволяє вирішити обидві ці проблеми. Принципове рішення цих проблем було знайдено проф. П.Я. Гальперіним більше двадцяти років тому (Гальперін, 1958).
Аналіз знань, накопичених в різних предметних областях, показує, що їх накопичення йде, як правило, шляхом збільшення все нових і нових приватних явищ, нових приватних залежностей. Зміна точок зору в розумінні їх суті відбувається порівняно рідко. Саме цю суть, приховану за окремими явищами, і слід включати у зміст навчання. Фактично це вимагає переходу на нову систему понять в кожній науковій області.
Перше завдання полягає при цьому у виділенні інваріанту системи й у розгляді окремих випадків як приватних варіантів.
Якщо це вдається зробити, то вивчення безлічі приватних явищ замінюється вивченням лише деяких з них, які тепер виступають не як самостійні предмети засвоєння, а як засіб засвоєння загального, сутнього, на що навчають і орієнтують при аналізі кожного приватного явища. Приватних явищ вводиться лише стільки, скільки необхідно для засвоєння методу, розрахованого на будь-яке окреме явище даної системи.
Розглянуті принципи побудови навчальних предметів дозволяють уникнути перевантаження навчальних програм, в той же час їхня інформаційна ємність не тільки не знижується, а навпаки, підвищується, так як засвоєння фундаментальних знань дозволяє учнем самостійно аналізувати будь-який приватний випадок, який є проявом засвоєної сутності, а в ряді випадків - і самостійно їх отримувати, причому не тільки ті, які відомі в даний час, але й нові.
Однак все це можливо тільки в тому випадку, якщо фундаментальні знання будуть засвоєні як елементи адекватної їм діяльності. У самому справі, якщо ці знання будуть просто заучені, то вони будуть придатні лише для відтворення, але не для застосування - аналізу або побудови різних приватних випадків. Тут ми підходимо до другої із зазначених проблем проблемі формування продуктивних видів розумової діяльності (методів мислення), пізнавальної діяльності в цілому.
Порівняльні дані по експериментальному і традиційного навчання синтаксису та пунктуації (порівняння кількісних і якісних показників)
| № пп | Порівнянні дані | Експериментальне навчання | Традиційне навчання |
| 1. | 2 | 3 | 4 |
| 1 | Кількість помилок на одного випробуваного в одному тексті | 0-1 | 4-7 і більше |
| 2. | Час, що витрачається на навчання | а) 45 годин для учнів школи | Приблизно 170 ч. (за програмою). |
| б) 40 годин для студентів | Приблизно 130 ч. (за програмою). | ||
| 3 | Обсяг матеріалу, що підлягає засвоєнню (кількість нових понять): із синтаксису та пунктуації | 200 | 1700 |
З цього випливають два висновки: по-перше, «засвоєне знання» - поняття відносне. По-друге, при організації засвоєння будь-яких знань необхідно заздалегідь планувати ту діяльність, в яку вони мають увійти і яка забезпечує досягнення тих цілей, заради яких організується засвоєння даних знань.
Відсутність турботи про діяльність, адекватної цілям навчання і специфіці засвоюваних знань, становить один з головних недоліків сучасної освіти. Це призводить до того, що учні користуються тією діяльністю, якою володіють або яку самі випадково знаходять, стикаючись з матеріалом, виконуючи певні завдання з ним. Цей дефект так довго не ліквідується тільки тому, що він поєднується з іншим, не менш серйозним - невизначеністю у формулюванні цілей навчання стосовно кожного предмету, до кожного його розділу. Усе разом узяте призводить до того, що фактично кожен викладач по-своєму визначає критерій знань учнів. Звідси логічно випливає розкид в оцінках одних і тих же знань, у одного і того ж учня.
Це означає, що, крім програми знань, що підлягають засвоєнню, по кожному предмету повинна бути програма видів діяльності, в які ці знання повинні увійти. Серед цих видів діяльності частина з них може бути сформована у попередньому навчанні, решта підлягають формуванню при вивченні даного предмета.
Програма нових видів діяльності - це така ж необхідна складова частина змісту навчання, як і програма знань, що відбирається на тій чи іншій галузі.
При цьому слід зазначити, що якщо система дій, видів діяльності, що використовуються при засвоєнні знань, обмежена, то буде відбуватися накопичення знань, але не будуть купуватися нові пізнавальні можливості. Так, у нашому прикладі з поняттями можна всю систему наукових понять того чи іншого навчального предмета сформувати за допомогою дії підведення під поняття. Учень буде орієнтуватися щоразу на істотні властивості предметів, безпомилково розпізнавати їх, але й тільки. Але можна зробити й інше: при засвоєнні двох-трьох понять сформувати всю систему можливих пізнавальних дій. У цьому випадку знань учень набуває мало, але пізнавальні можливості його будуть істотно вище, ніж у першому випадку.
Сказане означає, що при побудові змісту навчання необхідно передбачити всі основні види діяльності, необхідні для роботи з даними знаннями, для вирішення завдань, передбачених метою навчання. При цьому важливо відзначити, що до їх числа мають увійти не тільки специфічні прийоми діяльності, характерні для даної галузі знань, але й логічні прийоми мислення. Зрозуміло, логічні прийоми мислення завжди пов'язані з якоюсь специфічною діяльністю, в той же час вони повинні виступати перед учнями як самостійний предмет засвоєння. Так, дію розпізнавання завжди пов'язане зі специфічними ознаками і специфічними прийомами по встановленню наявності цих ознак у розпізнаваних об'єктах. Однак цей прийом містить логічну частину, незалежну від специфіки матеріалу, з яким працює людина. У силу цього, логічні прийоми, будучи засвоєні при вивченні одного предмета, можуть надалі широко застосовуватися при засвоєнні інших навчальних предметів як готові пізнавальні засоби. Отже, при побудові змісту навчання необхідно враховувати міжпредметні зв'язки, використовуючи при цьому не тільки знання, забезпечені раніше вивченими курсами, а й прийоми діяльності, - як специфічні, так і логічні.
Проведений аналіз показує, що в зміст навчання будь-якого предмета фактично входять не тільки специфічні знання, а й система специфічних і логічних прийомів розумової діяльності, без яких дані знання не можуть бути ні засвоєні, ні застосовані.
Конкретний зміст відбираються видів діяльності залежить не тільки від цілей навчання, а й характеру предметних знань. Якщо у зміст навчання включені фундаментальні знання, то діяльність, адекватна таких знань, повинна являти собою узагальнені прийоми пізнавальної діяльності, придатні для аналізу будь-якого випадку, що входить в систему варіантів прояву засвоюваній сутності. Якщо ж програма знань складається з набору окремих явищ, то і програму діяльності будуть складати приватні її види, кожен з яких придатний для роботи лише з відповідним конкретним видом знань даній області.
Сформовані види діяльності будуть відповідати цілям навчання тільки в тому випадку, коли останні будуть представлені у вигляді типових завдань, при вирішенні яких мають використовуватися засвоювані знання. Ці завдання також можуть бути представлені на різному рівні спільності: від набору конкретних, приватних завдань до системи фундаментальних, орієнтованих на застосування фундаментальних знань. В останньому випадку набір цих завдань буде невеликий, але вміння їх вирішувати означає вміння вирішити будь-який варіант із системи приватних завдань, які є різновидами фундаментальних. При цьому в ряді випадків аналіз на рівні інваріантного змісту накопичених знань і вирішуються за їхньою допомогою завдань дозволяє будувати такі види діяльності, які виявляються придатними для цілого ряду дисциплін.
Наявність програми діяльностей, у свою чергу, дозволяє засвоювані знання включати з самого початку до складу таких діяльностей, які адекватні цілям, і зняти існуючий розрив між засвоєнням і застосуванням знань. Засвоєння знань завжди стається через їх застосування - використання в якоїсь діяльності. Однак у практиці навчання часто засобом засвоєння служать діяльності запам'ятовування і відтворення знань. Ця діяльність адекватна лише існуючій практиці іспитів, та й то тільки тоді, коли вони проводяться безпосередньо після заучування матеріалу: після порівняно невеликого проміжку часу учень виявляється не в змозі відтворити завчені знання.
У тих випадках, коли планується навчання учнів рішенню якихось завдань - знання використовуються при їх вирішенні, тобто засвоюються тепер у системі іншої діяльності. Правда і в цьому випадку далеко не завжди відбираються задачі, що відображають сучасні вимоги до випускника того чи іншого навчального закладу.
Навпаки, якщо знання з самого початку включати в діяльність, адекватну цілям навчання і специфіці засвоюваних знань (що спирається на істотні боку цих знань), то відбувається одночасне засвоєння та потрібне застосування знань, причому учні мимоволі і міцно запам'ятовують виконувану діяльність, а з нею і використані при її виконанні знання.
Якщо цілі видаються у вигляді типових завдань, то адекватне їм зміст навчання - у вигляді системи тих видів діяльності, які забезпечують успішне вирішення цих завдань. Якість знань фактично визначається змістом відібраної діяльності, входячи в неї у вигляді орієнтовної основи або інших її елементів.
Аналіз навчання можна почати, звичайно, і в зворотному порядку - від предметних знань, включених в нині існуючі програми, але і в цьому випадку необхідно знайти обгрунтовані відповіді на ті ж самі питання: а) до складу якої діяльності включати ці знання, б) відповідає обрана діяльність тим життєвим завданням, заради яких вивчається даний предмет.
Проведений аналіз показує, що предметні знання з'єднуються з цілями навчання через діяльність. Вона є ланкою, з якого б кінця навчального процесу ми не рухалися при його аналізі.
У зв'язку з цим постає питання про методи моделювання необхідних видів діяльності. Звичайно, потрібну діяльність можна лише назвати. Припустимо, діяльність по розпізнаванню явищ, діяльність по доведенню теорем і т. д. Вводячи завдання, що вимагають застосування цієї діяльності, ми будемо сприяти її формуванню, але ми не зможемо гарантувати її формування, не зможемо забезпечити усвідомленням учнями виконуваної діяльності, а також найкращий спосіб її виконання. У цьому випадку процес її становлення залишається значною мірою некерованим, а тим самим і гарантованим.
У тих випадках, коли заздалегідь відомий об'єктивний склад формованої діяльності, він робиться предметом засвоєння учнів і предметом управління з боку навчального. У результаті забезпечується свідоме засвоєння всіма учнями цієї діяльності і з тими якостями, які потрібні цілями навчання.
Для виявлення об'єктивного складу діяльності використовуються два методи, один з них може бути названий як теоретико-експериментальний шлях.
У цьому випадку одержання необхідної пізнавальної діяльності починається з побудови попередньої моделі, заснованої на теоретичному аналізі рішень завдань даного класу, на аналізі труднощів, які виникають в учнів в практиці навчання і на основі знань про структуру і функціональні особливості діяльності.
Другий етап розглянутого шляху полягає в експериментальній перевірці отриманої моделі. Для цього беруться учні, які або зовсім не знайомі з класом завдань, що вирішуються за допомогою даної діяльності, чи знайомі з ними, але зовсім не вміють їх вирішувати. У цих учнів при реалізації всіх умов управління формується діяльність у тому змісті, яке виявлено в результаті попереднього аналізу.
Спостереження за ходом вирішення завдань у процесі навчання, аналіз допущених помилок і результати контрольних завдань, спрямованих на перевірку різних якостей сформованої діяльності, дозволяють встановити, чи всі компоненти цікавить діяльності виявлено і чи правильно встановлено порядок їх вивчення. Якщо виявляється, що попередньо розроблена модель не повна (чи неправильна), то на основі аналізу отриманих результатів відбувається її доопрацювання і подальша експериментальна перевірка.
Особливість даного шляху побудови діяльності полягає в тому, що він починається з аналізу вимог, які об'єктивно пред'являють до людської діяльності завдання, заради вирішення яких ця діяльність формується.
Інший шлях - аналіз сформованих видів діяльності. Цей шлях виявлення компонентів цікавить діяльності в психолого-педагогічних науках більш поширений, ніж перший. Суть його полягає в тому, що відбирається група людей, які досягають успіху у вирішенні завдань даного класу. Успішність вирішення ними завдань приймається фактично за показник того, що застосовувані ними прийоми пізнавальної діяльності є адекватними вимогам завдань даного класу.
На перший погляд здається, що цей шлях більш простий і більш надійний. Фактично це не так. Справа в тому, що сформувалася пізнавальна діяльність - це діяльність розумова, узагальнена, скорочена, автоматизована. У такому вигляді виявити її істинний зміст вельми важко: у свідомості людини залишаються лише окремі її ланки.
Це не означає, зрозуміло, що цей шлях повинен бути повністю відкинуто. Знаючи закономірності формування пізнавальної діяльності, в ряді випадків можна дія, що виконується «за формулою», розгорнути, представити його справжній зміст. Разом з тим, вказівку першого шляху - теоретико-експериментальне побудова прийомів пізнавальної діяльності - ставить питання, чи можливо моделювання таких прийомів пізнавальної діяльності, які не використовувалися до цих пір, а по ефективності перевищують використовувані. Ми відповідаємо на це питання позитивно. Справа в тому, що процес накопичення пізнавальних можливостей людини йде, як правило, стихійно. У силу цього далеко не всі прийоми пізнавальної діяльності, що використовуються людьми, є раціональними. Психологічна наука, спираючись на знання про структуру та функції людської діяльності, повинна не тільки фіксувати накопичений досвід, а й випереджати практику пізнання, висвітлювати їй шлях. Можливість моделювання більш раціональних прийомів діяльності, ніж досягнуті досвідом, по-новому ставить і проблему нормативних видів пізнавальної діяльності: нормативні види пізнавальної діяльності визначаються не тільки наявними накопиченнями у сфері соціального досвіду, але і можливостями науки, покликаної прискорювати темпи накопичення. Зокрема, дослідження, проведені за останні двадцять років у радянській психології на основі теорії поетапного формування розумових дій П.Я. Гальперіна, показали, що в цьому відношенні відкриваються великі перспективи.
Аналіз цілей і змісту навчання фактично підвів нас до розуміння суті і третьої ланки навчання - процесу засвоєння. Цей процес завжди являє собою діяльність учнів з засвоюваними знаннями. У разі наявності заздалегідь складеної програми видів діяльності учні виконують ті їх види, які були передбачені програмою для даних знань. Засвоїти знання в системі певної діяльності можна тільки виконуючи її. Завдання управління полягає в тому, щоб забезпечити засвоєння цієї діяльності всіма учнями і з тими якостями, які передбачені метою навчання. Таким чином в якості об'єкта управління виступає процес засвоєння, що представляє собою діяльність учня. Для реалізації вищевказаних вимог стосовно до управління процесом навчання необхідна така теорія навчання, яка, розглядаючи процес навчання як засвоєння учнями різних видів діяльності, в своєму розпорядженні систему незалежних характеристик (змінних) діяльності (об'єкта управління). Знання системи характеристик необхідно як для визначення змісту інформації, яку необхідно отримувати по каналу зворотного зв'язку, так і для надання коригувальних впливів на керований процес.
Крім того, психологічна теорія повинна вказати основні етапи керованого процесу (основні перехідні стани). Знання етапів процесу навчання дозволяє скласти програму управління, адекватну природі цього процесу і логіці його переходів з одного якісного стану в інший.
Аналіз, проведений нами в раніше зазначених, показав, що в психології найбільш повно задовольняє цим вимогам радянська теорія поетапного формування розумових дій, розроблена проф. П.Я. Гальперіним і його учнями та послідовниками. Саме цю теорію ми і розглядаємо в якості психологічної основи при побудові науково обгрунтованих навчальних програм.
В якості основної системи характеристик будь-якої діяльності, а тим самим і будь-яких знань, дана теорія вказує такі: форму, в якій діяльність може бути використана людиною; ступінь узагальнення засвоєної діяльності та знань; міра згорнуться і міра освоєності (автоматизированность, легкість і т.п .).
Одна і та ж діяльність за формою може бути матеріальною або матеріалізованій, перцептивної, внешнеречевой, розумової. Ступінь узагальнення діяльності та знань визначається ставленням суб'єктивно можливої широти їх застосування до об'єктивно можливої: кожна діяльність має свої межі застосовності, але учень не завжди вичерпує їх повністю. Міра наближення до цих кордонів і характеризує ступінь узагальненості засвоєної діяльності.
Останні дві характеристики пов'язані зі ступенем усвідомлення процесу виконуваної діяльності і швидкістю.
Якісні зміни діяльності за цими характеристиками у поєднанні і утворюють етапи її засвоєння.
Відповідно до прийнятої теорії процес засвоєння проходить шість етапів: мотиваційний, етап складання схеми орієнтовної основи діяльності; етап формування діяльності в матеріалізованій (матеріальної) формі; етап внешнеречевой діяльності; етап виконання діяльності в зовнішній промови про себе і етап виконання діяльності у формі внутрішнього мовлення.
Дані характеристики діяльності та етапи її становлення і визначають вимоги до складання навчальних програм.
2. При оцінці авторської технології перевіряйте її на відповідність ознаками педагогічної (методичної) технології
Класифікаційні параметри технологіїЗа рівнем застосування: загальнопедагогічна.
За філософської основі: приспосабливающаяся.
За основним фактором розвитку: соціогенних.
За концепцією засвоєння: асоціативно-рефлекторна + бихевиористская.
За характером змісту і структури: проникаюча.
За типом управління: програмна.
З організаційних форм: класно-урочна, групова, індивідуальна.
За підходу до дитини: допомога.
За переважному методу: репродуктивна.
По напрямку модернізації: ефективна організація та управління.
За категорії учнів: будь-які.
Цільові орієнтації
• Ефективне навчання на основі науково розробленої програми.
• Навчання, що враховує індивідуальні дані дитини.
Концептуальні основи
Під програмованим навчанням розуміється кероване засвоєння програмованого навчального матеріалу за допомогою навчальної пристрої (ЕОМ, програмованого підручника, кінотренажера та ін.) Програмований навчальний матеріал являє собою серію порівняно невеликих порцій навчальної інформації («кадрів», файлів, «кроків»), що подаються у певній логічній послідовності
Принципи програмованого навчання
Першим принципом програмованого навчання є певна ієрархія керуючих пристроїв.
Термін «ієрархія» означає ступінчасту підпорядкованість частин у якомусь цілісному організмі (або системі) при відносній самостійності цих частин. Тому кажуть, що управління таким організмом або системою побудовано за ієрархічним принципом.
Сутність другого принципу - принципу зворотного зв'язку випливає з кібернетичної теорії побудови перетворень інформації (керуючих систем) і вимагає циклової організації системи управління навчальним процесом по кожній операції навчальної діяльності. При цьому мається на увазі не тільки передача інформації про необхідному образі дії від керуючого об'єкта до керованого (прямий зв'язок), а й передача інформації про стан керованого об'єкта керуючому (зворотний зв'язок).
Зворотній зв'язок необхідна не тільки педагогові, але й учневі; одному - для розуміння навчального матеріалу, іншому - для корекції. Тому говорять про оперативного зворотного зв'язку. Зворотній зв'язок, яка служить для самостійної корекції учнями результатів і характеру її розумової діяльності, називається внутрішньою. Якщо ж цей вплив здійснюється за допомогою тих же керуючих пристроїв, які ведуть процес навчання (чи педагогом), то такий зворотний зв'язок називається зовнішньою. Таким чином, при внутрішнього зворотного зв'язку учні самі аналізують підсумки своєї навчальної роботи, а при зовнішній це роблять педагоги або керуючі пристрої.
Третій принцип програмованого навчання полягає у здійсненні крокового технологічного процесу при розкритті та подачі навчального матеріалу. Виконання цієї вимоги дозволяє досягти общепонятном навчальної програми.
Крокова навчальна процедура - це технологічний прийом, що означає, що навчальний матеріал у програмі складається з окремих, самостійних, але взаємопов'язаних, оптимальних за величиною порцій інформації та навчальних завдань (відображають певну теорію засвоєння знань учнями і сприяють ефективному засвоєнню знань і вмінь). Сукупність інформації для прямого і зворотного зв'язку і правил виконання пізнавальних дій утворює крок навчальної програми.
До складу кроку включаються три взаємопов'язаних ланки (кадру): інформація, операція зі зворотним зв'язком і контроль. Послідовність крокових навчальних процедур утворює навчальну програму - основу технології програмованого навчання.
Четвертий принцип програмованого навчання виходить з того, що робота учнів за програмою є строго індивідуальною, виникає природна вимога вести спрямований інформаційний процес і надавати кожному учню можливість просуватися у навчанні зі швидкістю, яка для його пізнавальних сил найбільш сприятлива, а відповідно до цього можливість пристосовувати і подачу керуючої інформації. Дотримання принципу індивідуального темпу і управління у навчанні створює умови для успішного вивчення матеріалу всіма учнями, хоча і за різний час.
П'ятий принцип вимагає використання спеціальних технічних засобів для подачі програмованих навчальних матеріалів при вивченні ряду дисциплін, пов'язаних з розвитком певних рис особистості і якостей учнів, наприклад, хорошої реакції, орієнтування. Ці кошти можна назвати навчальними, так як ними моделюється за будь повнотою діяльність педагога в процесі навчання.
Види навчальних програм
• Лінійні програми являють собою послідовно змінюються невеликі блоки навчальної інформації з контрольним завданням. Навчається повинен дати правильну відповідь, іноді просто вибрати його з декількох можливих. У разі правильної відповіді він отримує нову навчальну інформацію, а якщо відповідь неправильна, то пропонується знову вивчити первинну інформацію
• Розгалужена програма відрізняється від лінійної тим, що навчають, у разі неправильної відповіді, може надаватися додаткова навчальна ін формація, яка дозволить йому виконати контрольне завдання, дати правильну відповідь і отримати нову порцію навчальної інформації.
• Адаптивна програма підбирає або надає обучаемому можливість самому вибирати рівень складності нового навчального матеріалу, змінювати його в міру засвоєння, звертатися до електронних довідників, словників, посібників і т.д.
Адаптивність в темпі навчальної роботи і оптимальність навчання досягаються лише шляхом використання спеціальних технічних засобів, зокрема, комп'ютера, що працюють за програмою пошуку найвигіднішого режиму навчання та автоматично підтримують знайдені умови. У частково адаптивної програмі здійснюється розгалуження (дається інший варіант) на основі однієї (останньої) відповіді учня. У повністю адаптивної програмі діагностика знань учня представляє багатокроковий процес, на кожному кроці якого враховуються результати попередніх.
• Комбінована програма включає фрагменти лінійного, розгалуженого, адаптивного програмування. Алгоритм. Покрокові програми породили алгоритмізацію навчання - складання навчальних алгоритмів. Алгоритм у дидактиці - це припис, що визначає послідовність розумових і / або практичних операцій щодо вирішення завдань певного класу. Алгоритм є як самостійним засобом навчання, так і частиною навчальної програми.
Як різновид ідей програмування в навчанні виникає блокове і модульне навчання.
Блочне навчання здійснюється на основі гнучкої програми, що забезпечує учням можливість виконувати різноманітні інтелектуальні операції і використовувати придбані знання при вирішенні навчальних завдань. Виділяються наступні послідовні блоки такий навчальної програми, що передбачають гарантоване засвоєння певного темою матеріалу:
- Інформаційний блок;
- Тестово-інформаційний (перевірка засвоєного);
- Корекційно-інформаційний (у разі невірної відповіді - додаткове навчання);
- Проблемний блок: рішення задач на основі отриманих знань;
- Блок перевірки та корекції.
Вивчення наступної теми повторює вищенаведену послідовність.
Модульне навчання (як розвиток блочного) - така організація процесу навчання, при якій учень працює з навчальною програмою, складеною з модулів.
Технологія модульного навчання є одним з напрямків індивідуалізованого навчання, що дозволяє здійснювати самонавчання, регулювати не тільки темп роботи, а й зміст навчального матеріалу. Сам модуль може представляти утримання курсу в трьох рівнях: повному, скороченому і поглибленому. Програмний матеріал подається одночасно на всіх можливих кодах: рисуночное, числовому, символічному і словесному. Навчальним модулем називають автономну частину навчального матеріалу, що складається з наступних компонентів:
-Точно сформульована навчальна мета (цільова програма);
-Банк інформації: власне навчальний матеріал у вигляді навчальних програм;
-Методичне керівництво щодо досягнення цілей;
-Практичні заняття з формування необхідних умінь;
-Контрольна робота, яка суворо відповідає цілям, поставленим у даному модулі.
Загальна система знань і якостей особистості представляється як ієрархія модулів. Система контролю та оцінювання навчальних досягнень - рейтингова; накопичення рейтингу відбувається у процесі поточного, проміжного і заключного контролю. Об'єднання ідеї модулів з технологією проблемного навчання дає гнучку технологію проблемно-модульного навчання; вона розробляється в основному для вищої школи, але може бути застосована і в середній.
Ще одним варіантом програмованого навчання є технологія повного засвоєння знань. Після визначення діагностично поставлених цілей по предмету матеріал розбивається на фрагменти - навчальні елементи, що підлягають засвоєнню. Потім розробляються перевірочні роботи з розділами (сумі навчальних елементів), далі організовується навчання, перевірка - поточний контроль, коректування і повторна, змінена опрацювання - навчання. І так до повного засвоєння заданих навчальних елементів і тим, розділів, предмета в цілому.
Тема уроку. Початковий ознайомлення з Mathcad.
Мета уроку. Ознайомити учнів з призначенням, з основними можливостями і поняттями пакета.
Тип уроку. Вивчення нового матеріалу.
Хід уроку.
I. Організаційний момент. (5 хвилин).
II. Пояснення нового матеріалу. (30 хвилин) 1) Призначення пакету і основні його возможності.2) Запуск Mathcad.3) Робоче вікно Mathcad III. Підсумок уроку. (5 хвилин)
Хід уроку.
I. Організаційний момент.
Учні записують тему уроку в зошит, вчитель перевіряє присутніх на занятті.
II. Пояснення нового матеріалу.
Те, що під знаком! , Учні записують у зошитах.
1) Призначення пакету! Mathcad є інтегрованою системою програмування, орієнтованої на проведення математичних та інженерно-технічних розрахунків. Він є новою унікальною системою для роботи з формулами, числами, текстами та графіками. Пакет надзвичайно простий у використанні. Його інтерфейс настільки зручно зроблено, що користувач працює з робочим листом програми, як з аркушем паперу, де він пише формули та математичні вирази в їх звичної нотації! Система Mathcad містить текстовий редактор, потужний обчислювач і графічний процесор. Текстовий редактор служить для введення і редагування текстів. Тексти є коментарями, і вхідні в них математичні вирази не виконуються. Текст може складатися з слів, математичних виразів і формул, спеціальним знаком. Відмінна риса Mathcad - використання загальноприйнятої в математиці символіки. Наприклад, знак ділення позначається горизонтальною рискою, а не похилою. Обчислювач має унікальні можливості. Він забезпечує обчислення за складним математичним формулам, має великий набір вбудованих математичних функцій, дозволяє обчислювати ряди, суми і твори, визначені інтеграли і похідні, працювати з комплексними числами, а також вирішувати лінійні і нелінійні рівняння, виконувати векторні і матричні операції. Графічний процесор служить для створення графіків. Графічний процесор поєднує надзвичайну простоту спілкування з користувачем з найвишуканішими можливостями графічних засобів. Прості графіки декількох функцій користувач може почати будувати буквально в перші секунди знайомства з системою. Крім традиційних типів графіків, можна будувати полярні графіки, графіки поверхонь, графіки векторних полів і лінії рівня. Графіка орієнтована на вирішення типових математичних задач. Можливо швидка зміна графіків, накладення їх на текстові написи і переміщення в будь-яке місце документа. Об'єднуючи в одному робочому місці текст, графіку і математичні обчислення, Mathcad полегшує розуміння самих складних обчислень.
2) Запуск пакету.
Познайомимося з одним з основних способів запуску пакету Mathcad.
1. Перемістити покажчик миші (зараз він має вигляд стрілки) на кнопку Пуск, розташовану в лівому куті екрану, і клацніть основною кнопкою миші.
2. Переміщати вказівник вгору до тих пір, поки цей елемент меню Програми не виявиться підсвічується. На екрані при цьому виникне список програм.
3. Переміщати вказівник до тих пір, поки обраним не виявиться пункт меню Mathcad PLUS.
4. Клацнути на ньому, щоб відкрити Mathcad.! Запуск Mathcad: Пуск> Програми> Mathcad Plus.
3) Робочий екран Mathcad.
Тепер розглянемо елементи вікна пакета. Подібно до інших програм під Windows, Mathcad містить смугу меню (верхній рядок у вікні). Щоб викликати меню, досить клацнути по ньому мишею або натиснути клавішу [Alt] разом з підкресленим символом. Кожна кнопка в смузі кнопок, що знаходиться нижче меню, відкриває палітру символів. Ці палітри служать для вставки операторів, грецьких літер, графіків і т.п. Нижче цієї смуги кнопок - панель інструментів. Багато команд меню можна швидко викликати, натиснути кнопку на панелі інструментів. Для того, щоб дізнатися, що робить кнопка, досить натиснути на неї, і з'явиться рядок повідомлень. Прямо під панеллю інструментів розташовується панель шрифтів. Вона містить шаблони вибору і кнопки, які використовуються для завдання характеристик шрифтів в рівняннях і тексті. Учні переглядають робочий екран пакета. У правій стороні вікна ви бачите вертикальну смугу прокручування. Вона дозволяє переглянути ті частини робочого місця, які в даний момент не відображаються на екрані. Для того, щоб побачити те, що знаходиться на робочому листі вище або нижче інформації, що в поточний момент частини, досить клацнути на відповідній стрілці смуги прокручування. У нижній частині вікна ви бачите горизонтальну смугу прокручування. Вона діє аналогічно вертикальної. Різниця лише в тому, що прокрутка здійснюється вправо і вліво, а не вгору і вниз. Далі учні переглядають дії смуг прокруткі.4) Основні поняття. Mathcad простий. Він був створений у відповідності до головних завдань: бути потужним, гнучким і легким у використанні. У Mathcad: - Скрізь використовується звичний спосіб математичного запису. Якщо існує загальноприйнятий спосіб зображення рівняння, математичної операції або графік, то Mathcad використовує його .- Те, що ви бачите, це те, що ви отримуєте. Не існує ніякої прихованої інформації; все показується на екрані. Результат виводу на друк виглядає в точності так само, як на екрані дисплея .- Для створення простих виразів достатньо їх просто надрукувати. Мathcad використовує клавіші для друку стандартних математичних операцій.
Mathcad дозволяє створити графік, обчислити інтеграл або інше математичне вираз, просто заповнюючи порожні поля в пропонованих бланках - числові алгоритми, використовувані пакетом, є загальноприйнятими і відрізняються стійкістю і доброю вивченістю. Обчислення інтегралів, звернення матриць і рішення рівнянь здійснюються надійними стандартними методами.
III. Підсумок уроку.
Отже, сьогодні ми з вами познайомилися з одним із самих потужних інтегрованих математичних пакетів - Mathcad. Навчилися запускати пакет, вивчили робочий екран, познайомилися з основними поняттями і можливостями пакету Mathcad. А тепер дайте відповідь на питання.
1) Яке призначення пакету?
2) Як здійснюється запуск пакету?
3) Назвіть всі елементи вікна пакета.
4) Які основні можливості пакета?
Урок з предмету Геометрія
Тема уроку. Моделювання на уроках геометрії
Введення методу координат у геометрії дозволяє вирішувати алгебраїчним способом геометричні задачі. Метод координат зв'язав два важливих розділу математики і дозволив розвивати конструктивістське мислення учнів. Вирішення складних геометричних задач починається з виготовлення креслення. Цей процес аналогічний процесу побудови алгоритму в програмуванні. На дисплеї легко відтворюється не тільки статистична картина, але й динамічна. В інтерактивному режимі можливі динамічні креслення, сам процес побудови креслення, аналіз отриманих конфігурацій. Сучасні програмні засоби дозволяють обійтися без програмування. Їх можна активно використовувати у навчальному процесі. Але більш важлива для учнів технологія моделювання процесів, що реалізуються програмними засобами. Ці технології є ефективним засобом навчання.
У процесі моделювання геометричних об'єктів уяву, логічне мислення зв'язуються з зображенням, відбуваються елементи дослідницької діяльності, інтегруються знання. Особливо ефективно моделювання геометричних місць точок на навчальних комп'ютерних моделях, де модель представлена у формі програми на мові програмування. Такі моделі корисні для глибокого розуміння геометричній завдання. Динамічні моделі дозволяють спостерігати зміну креслення і зміну станів процесу моделювання у часі. Основа моделювання - ортонормованих репер. Написання моделюючих програм відбувається на спарених уроках геометрії та інформатики. Такі уроки - хороші вправи в техніці програмування: побудова алгоритму, представлення даних і т. п. Перед побудовою моделі спочатку учні вирішують геометричну задачу, вводять канонічний репер геометричного місця точок, знаходять рівняння цього ГМТ. Постановку задачі комп'ютерного моделювання геометричного місця точок здійснюються в одній з двох форм:
Засобами середовища програмування Turbo Pascal моделювати процес побудови геометричного місця точок:
1) обчислюючи координати точок, що входять до ГМТ, по відомим формулам на екрані комп'ютера шляхом складання і рішення рівнянь;
2) виконуючи сканування для визначення координат точок.
Розглянемо одну із завдань, запропоновану на спільних уроках геометрії та інформатики: Знайти множину точок площини, сума квадратів відстаней кожної з яких до вершин даного прямокутника дорівнює квадрату довжини даного відрізка. Учні спочатку на уроці геометрії знаходять, що якщо довжина даного відрізка більше довжини діагоналі прямокутника, то шукане ГМТ - коло з центром в центрі симетрії прямокутника і радіусом
,
де m - довжина даного відрізка, a, b - довжини сторін прямокутника.
При
, Шукане ГМТ - крапка.
При
, Шукане ГМТ - нульове безліч.
Після геометричного рішення завдання учні приступають до моделювання.
Моделювання
Постановка завдання: Засобами середовища програмування моделювати процес побудови ГМТ, обчислюючи координати всіх точок з математичних формулах, виконуючи сканування екранної області для визначення координат точок і перевірки умов, отриманих з математичних формул.
План моделювання
Для змінної точки М з області сканування обчислювати квадрати довжин відрізків АМ, СМ, ВМ, ДМ, де А, В, С, Д, - вершини прямокутника з координатами А (0,0), В (0, в), С (а , в), Д (0, а). Шукане ГМТ - безліч точок М.
Технологія моделювання
1.Ізобразіть прямокутник
2.З допомогою відомих процедур зобразити шукане ГМТ.
У підручнику Александрова А.Д. «Геометрія» для 9 класів досить багато завдань на знаходження ГМТ на площині, які успішно можна моделювати засобами середовища програмування Turbo Pascal.
Шкільний курс геометрії складається з елементів підстав геометрії та прикладної математики. Тому прикладні задачі є невід'ємною частиною шкільної освіти. Використання комп'ютера дозволяє здійснити насичену діяльність у вирішення прикладних завдань на уроках геометрії.
Список використаних джерел
1. Методика складання навчальних програм. (Навчальний посібник). М., Вид-во Моск. ун-ту, 1980.
2. Тализіна Н.Ф. Теоретичні проблеми програмованого навчання. М., 1969.
• Комбінована програма включає фрагменти лінійного, розгалуженого, адаптивного програмування. Алгоритм. Покрокові програми породили алгоритмізацію навчання - складання навчальних алгоритмів. Алгоритм у дидактиці - це припис, що визначає послідовність розумових і / або практичних операцій щодо вирішення завдань певного класу. Алгоритм є як самостійним засобом навчання, так і частиною навчальної програми.
Як різновид ідей програмування в навчанні виникає блокове і модульне навчання.
Блочне навчання здійснюється на основі гнучкої програми, що забезпечує учням можливість виконувати різноманітні інтелектуальні операції і використовувати придбані знання при вирішенні навчальних завдань. Виділяються наступні послідовні блоки такий навчальної програми, що передбачають гарантоване засвоєння певного темою матеріалу:
- Інформаційний блок;
- Тестово-інформаційний (перевірка засвоєного);
- Корекційно-інформаційний (у разі невірної відповіді - додаткове навчання);
- Проблемний блок: рішення задач на основі отриманих знань;
- Блок перевірки та корекції.
Вивчення наступної теми повторює вищенаведену послідовність.
Модульне навчання (як розвиток блочного) - така організація процесу навчання, при якій учень працює з навчальною програмою, складеною з модулів.
Технологія модульного навчання є одним з напрямків індивідуалізованого навчання, що дозволяє здійснювати самонавчання, регулювати не тільки темп роботи, а й зміст навчального матеріалу. Сам модуль може представляти утримання курсу в трьох рівнях: повному, скороченому і поглибленому. Програмний матеріал подається одночасно на всіх можливих кодах: рисуночное, числовому, символічному і словесному. Навчальним модулем називають автономну частину навчального матеріалу, що складається з наступних компонентів:
-Точно сформульована навчальна мета (цільова програма);
-Банк інформації: власне навчальний матеріал у вигляді навчальних програм;
-Методичне керівництво щодо досягнення цілей;
-Практичні заняття з формування необхідних умінь;
-Контрольна робота, яка суворо відповідає цілям, поставленим у даному модулі.
Загальна система знань і якостей особистості представляється як ієрархія модулів. Система контролю та оцінювання навчальних досягнень - рейтингова; накопичення рейтингу відбувається у процесі поточного, проміжного і заключного контролю. Об'єднання ідеї модулів з технологією проблемного навчання дає гнучку технологію проблемно-модульного навчання; вона розробляється в основному для вищої школи, але може бути застосована і в середній.
Ще одним варіантом програмованого навчання є технологія повного засвоєння знань. Після визначення діагностично поставлених цілей по предмету матеріал розбивається на фрагменти - навчальні елементи, що підлягають засвоєнню. Потім розробляються перевірочні роботи з розділами (сумі навчальних елементів), далі організовується навчання, перевірка - поточний контроль, коректування і повторна, змінена опрацювання - навчання. І так до повного засвоєння заданих навчальних елементів і тим, розділів, предмета в цілому.
3. Розробити два конспекту уроків (зі стереометрії, алгебри та початків аналізу), що реалізують положення технології
Урок з предмету Алгебра і початки аналізуТема уроку. Початковий ознайомлення з Mathcad.
Мета уроку. Ознайомити учнів з призначенням, з основними можливостями і поняттями пакета.
Тип уроку. Вивчення нового матеріалу.
Хід уроку.
I. Організаційний момент. (5 хвилин).
II. Пояснення нового матеріалу. (30 хвилин) 1) Призначення пакету і основні його возможності.2) Запуск Mathcad.3) Робоче вікно Mathcad III. Підсумок уроку. (5 хвилин)
Хід уроку.
I. Організаційний момент.
Учні записують тему уроку в зошит, вчитель перевіряє присутніх на занятті.
II. Пояснення нового матеріалу.
Те, що під знаком! , Учні записують у зошитах.
1) Призначення пакету! Mathcad є інтегрованою системою програмування, орієнтованої на проведення математичних та інженерно-технічних розрахунків. Він є новою унікальною системою для роботи з формулами, числами, текстами та графіками. Пакет надзвичайно простий у використанні. Його інтерфейс настільки зручно зроблено, що користувач працює з робочим листом програми, як з аркушем паперу, де він пише формули та математичні вирази в їх звичної нотації! Система Mathcad містить текстовий редактор, потужний обчислювач і графічний процесор. Текстовий редактор служить для введення і редагування текстів. Тексти є коментарями, і вхідні в них математичні вирази не виконуються. Текст може складатися з слів, математичних виразів і формул, спеціальним знаком. Відмінна риса Mathcad - використання загальноприйнятої в математиці символіки. Наприклад, знак ділення позначається горизонтальною рискою, а не похилою. Обчислювач має унікальні можливості. Він забезпечує обчислення за складним математичним формулам, має великий набір вбудованих математичних функцій, дозволяє обчислювати ряди, суми і твори, визначені інтеграли і похідні, працювати з комплексними числами, а також вирішувати лінійні і нелінійні рівняння, виконувати векторні і матричні операції. Графічний процесор служить для створення графіків. Графічний процесор поєднує надзвичайну простоту спілкування з користувачем з найвишуканішими можливостями графічних засобів. Прості графіки декількох функцій користувач може почати будувати буквально в перші секунди знайомства з системою. Крім традиційних типів графіків, можна будувати полярні графіки, графіки поверхонь, графіки векторних полів і лінії рівня. Графіка орієнтована на вирішення типових математичних задач. Можливо швидка зміна графіків, накладення їх на текстові написи і переміщення в будь-яке місце документа. Об'єднуючи в одному робочому місці текст, графіку і математичні обчислення, Mathcad полегшує розуміння самих складних обчислень.
2) Запуск пакету.
Познайомимося з одним з основних способів запуску пакету Mathcad.
1. Перемістити покажчик миші (зараз він має вигляд стрілки) на кнопку Пуск, розташовану в лівому куті екрану, і клацніть основною кнопкою миші.
2. Переміщати вказівник вгору до тих пір, поки цей елемент меню Програми не виявиться підсвічується. На екрані при цьому виникне список програм.
3. Переміщати вказівник до тих пір, поки обраним не виявиться пункт меню Mathcad PLUS.
4. Клацнути на ньому, щоб відкрити Mathcad.! Запуск Mathcad: Пуск> Програми> Mathcad Plus.
3) Робочий екран Mathcad.
Тепер розглянемо елементи вікна пакета. Подібно до інших програм під Windows, Mathcad містить смугу меню (верхній рядок у вікні). Щоб викликати меню, досить клацнути по ньому мишею або натиснути клавішу [Alt] разом з підкресленим символом. Кожна кнопка в смузі кнопок, що знаходиться нижче меню, відкриває палітру символів. Ці палітри служать для вставки операторів, грецьких літер, графіків і т.п. Нижче цієї смуги кнопок - панель інструментів. Багато команд меню можна швидко викликати, натиснути кнопку на панелі інструментів. Для того, щоб дізнатися, що робить кнопка, досить натиснути на неї, і з'явиться рядок повідомлень. Прямо під панеллю інструментів розташовується панель шрифтів. Вона містить шаблони вибору і кнопки, які використовуються для завдання характеристик шрифтів в рівняннях і тексті. Учні переглядають робочий екран пакета. У правій стороні вікна ви бачите вертикальну смугу прокручування. Вона дозволяє переглянути ті частини робочого місця, які в даний момент не відображаються на екрані. Для того, щоб побачити те, що знаходиться на робочому листі вище або нижче інформації, що в поточний момент частини, досить клацнути на відповідній стрілці смуги прокручування. У нижній частині вікна ви бачите горизонтальну смугу прокручування. Вона діє аналогічно вертикальної. Різниця лише в тому, що прокрутка здійснюється вправо і вліво, а не вгору і вниз. Далі учні переглядають дії смуг прокруткі.4) Основні поняття. Mathcad простий. Він був створений у відповідності до головних завдань: бути потужним, гнучким і легким у використанні. У Mathcad: - Скрізь використовується звичний спосіб математичного запису. Якщо існує загальноприйнятий спосіб зображення рівняння, математичної операції або графік, то Mathcad використовує його .- Те, що ви бачите, це те, що ви отримуєте. Не існує ніякої прихованої інформації; все показується на екрані. Результат виводу на друк виглядає в точності так само, як на екрані дисплея .- Для створення простих виразів достатньо їх просто надрукувати. Мathcad використовує клавіші для друку стандартних математичних операцій.
Mathcad дозволяє створити графік, обчислити інтеграл або інше математичне вираз, просто заповнюючи порожні поля в пропонованих бланках - числові алгоритми, використовувані пакетом, є загальноприйнятими і відрізняються стійкістю і доброю вивченістю. Обчислення інтегралів, звернення матриць і рішення рівнянь здійснюються надійними стандартними методами.
III. Підсумок уроку.
Отже, сьогодні ми з вами познайомилися з одним із самих потужних інтегрованих математичних пакетів - Mathcad. Навчилися запускати пакет, вивчили робочий екран, познайомилися з основними поняттями і можливостями пакету Mathcad. А тепер дайте відповідь на питання.
1) Яке призначення пакету?
2) Як здійснюється запуск пакету?
3) Назвіть всі елементи вікна пакета.
4) Які основні можливості пакета?
Урок з предмету Геометрія
Тема уроку. Моделювання на уроках геометрії
Введення методу координат у геометрії дозволяє вирішувати алгебраїчним способом геометричні задачі. Метод координат зв'язав два важливих розділу математики і дозволив розвивати конструктивістське мислення учнів. Вирішення складних геометричних задач починається з виготовлення креслення. Цей процес аналогічний процесу побудови алгоритму в програмуванні. На дисплеї легко відтворюється не тільки статистична картина, але й динамічна. В інтерактивному режимі можливі динамічні креслення, сам процес побудови креслення, аналіз отриманих конфігурацій. Сучасні програмні засоби дозволяють обійтися без програмування. Їх можна активно використовувати у навчальному процесі. Але більш важлива для учнів технологія моделювання процесів, що реалізуються програмними засобами. Ці технології є ефективним засобом навчання.
У процесі моделювання геометричних об'єктів уяву, логічне мислення зв'язуються з зображенням, відбуваються елементи дослідницької діяльності, інтегруються знання. Особливо ефективно моделювання геометричних місць точок на навчальних комп'ютерних моделях, де модель представлена у формі програми на мові програмування. Такі моделі корисні для глибокого розуміння геометричній завдання. Динамічні моделі дозволяють спостерігати зміну креслення і зміну станів процесу моделювання у часі. Основа моделювання - ортонормованих репер. Написання моделюючих програм відбувається на спарених уроках геометрії та інформатики. Такі уроки - хороші вправи в техніці програмування: побудова алгоритму, представлення даних і т. п. Перед побудовою моделі спочатку учні вирішують геометричну задачу, вводять канонічний репер геометричного місця точок, знаходять рівняння цього ГМТ. Постановку задачі комп'ютерного моделювання геометричного місця точок здійснюються в одній з двох форм:
Засобами середовища програмування Turbo Pascal моделювати процес побудови геометричного місця точок:
1) обчислюючи координати точок, що входять до ГМТ, по відомим формулам на екрані комп'ютера шляхом складання і рішення рівнянь;
2) виконуючи сканування для визначення координат точок.
Розглянемо одну із завдань, запропоновану на спільних уроках геометрії та інформатики: Знайти множину точок площини, сума квадратів відстаней кожної з яких до вершин даного прямокутника дорівнює квадрату довжини даного відрізка. Учні спочатку на уроці геометрії знаходять, що якщо довжина даного відрізка більше довжини діагоналі прямокутника, то шукане ГМТ - коло з центром в центрі симетрії прямокутника і радіусом
де m - довжина даного відрізка, a, b - довжини сторін прямокутника.
При
При
Після геометричного рішення завдання учні приступають до моделювання.
Моделювання
Постановка завдання: Засобами середовища програмування моделювати процес побудови ГМТ, обчислюючи координати всіх точок з математичних формулах, виконуючи сканування екранної області для визначення координат точок і перевірки умов, отриманих з математичних формул.
План моделювання
Для змінної точки М з області сканування обчислювати квадрати довжин відрізків АМ, СМ, ВМ, ДМ, де А, В, С, Д, - вершини прямокутника з координатами А (0,0), В (0, в), С (а , в), Д (0, а). Шукане ГМТ - безліч точок М.
Технологія моделювання
1.Ізобразіть прямокутник
2.З допомогою відомих процедур зобразити шукане ГМТ.
У підручнику Александрова А.Д. «Геометрія» для 9 класів досить багато завдань на знаходження ГМТ на площині, які успішно можна моделювати засобами середовища програмування Turbo Pascal.
Шкільний курс геометрії складається з елементів підстав геометрії та прикладної математики. Тому прикладні задачі є невід'ємною частиною шкільної освіти. Використання комп'ютера дозволяє здійснити насичену діяльність у вирішення прикладних завдань на уроках геометрії.
Список використаних джерел
1. Методика складання навчальних програм. (Навчальний посібник). М., Вид-во Моск. ун-ту, 1980.
2. Тализіна Н.Ф. Теоретичні проблеми програмованого навчання. М., 1969.