среда, 12 февраля 2014 г.

Преподавание математики с применением пакетов прикладных программ

Автор: Лямина Ирина Хатыповна,
e-mail: Ljaminai@rambler.ru
Место работы: Республика Башкортостан, г.Туймазы,
ГАОУ "Туймазинский государственный юридический колледж"

Математика - один из самых сложных предметов, изучаемых школьниками и студентами. Она требует от учащихся постоянной, кропотливой и значительной по объему самостоятельной работы, причем весьма специфичной и разнообразной. В современном мире невозможно представить обучение без информационных технологий, тем более изучение математических дисциплин и дисциплин, неотрывно связанных с математическими вычислениями. В процессе обучения возможно применение различных профессиональных математических пакетов, обладающих внушительными возможностями. Однако применение данного рода компьютерных технологий часто вызывает споры о том, помогают ли они в изучении математики, или, наоборот, мешают студентам освоить материал, так как освобождают их от многих рутинных, но обязательных вычислений.
Профессиональные математические пакеты - это программы (пакеты программ), обладающие средствами выполнения различных численных и аналитических (символьных) математических расчетов, от простых арифметических вычислений, до решения уравнений с частными производными, решения задач оптимизации, проверки статистических гипотез, средствами конструирования математических моделей и другими инструментами, необходимыми для проведения разнообразных технических расчетов. Все они имеют развитые средства научной графики, удобную справочную систему, а также средства оформления отчетов. Название "профессиональный" или "универсальный" используется как альтернатива названию "учебный пакет". Наиболее часто применяемыми математическими пакетами являются MathCAD, Maple, Matlab.
В настоящее  время основным результатом образования является не столько набор знаний, умений и навыков учащегося, сколько выработанная в ходе обучения способность к анализу и дальнейшему разрешению проблемы в сложившихся условиях, в ходе чего и привлекается запас имеющихся знаний и умений из различных предметных областей.  Поэтому некоторые темы по математическим дисциплинам целесообразнее изучать сразу с применением математических пакетов. Это позволит студентам более глубоко освоить темы, систематизировать свои знания по разделам, рассмотреть большое количество примеров и задач. При этом нельзя сказать, что их  использование заменяет самостоятельный анализ задачи, так как работа в них основана на применении готовых формул, а перед употреблением формулы происходит анализ ситуации на возможность ее применения. Кроме того, математические пакеты не выдают процесс решения. Например, решение задач по аналитической геометрии в математических пакетах помогает более наглядно рассмотреть свойства и графики кривых и поверхностей второго порядка, графики функций в полярной системе координат и т. п., что особенно полезно в связи с разным уровнем пространственного воображения у студентов.
Исследования показывают, что студенты технических специальностей, освоившие математические пакеты параллельно с изучением математики могут применять свои знания при подготовке  качественных отчетов по лабораторным работам, домашних контрольных работ, курсовых проектов, статей с наглядным  графическим представлением результатов и по другим предметам. Например, по физике, численным и математическим методам, прикладной механике и так далее. Проведенный опрос студентов  показывает, что это влияет на скорость и качество выполнения домашнего задания по техническим предметам, позволяет делать проверку выполненных заданий, а так же более глубоко анализировать результаты выполненной работы. Использование математических пакетов помогает преодолеть технические математические трудности при решении инженерных задач, расширяет круг доступных для решения задач.
Конечно, невозможно полностью заменить классическое изучение математики использованием математических пакетов, но, как дополнительное средство, для улучшения качества изучения технических предметов их применение необходимо. Математические пакеты - инструмент учебной деятельности. Чем совершеннее орудия труда, которые использует учащийся, тем более высоких результатов он добивается. Если уже на младших курсах, при изучении математики, физики  студент освоит приемы работы с достаточно мощным профессиональным пакетом, то он окажется значительно лучше подготовленным к решению математических задач в различных приложениях. Он не будет бояться громоздких расчетов, будет готов решать сложные задачи, компенсируя недостаток собственных знаний использованием интеллектуальных возможностей пакета.

Список литературы
1.В.Г.Потемкин MATLAB М для студентов. Справочное пособие.- Диалог-МИФИ, 2007 г.
2.Е.М. Воробьев Введение в систему "Математика": учебное пособие.- "Финансы и статистика", 2004 г.
3.Ю.Н.Тюрин, А.А.Макаров Статистический анализ данных на компьютере.-  Инфра-М, 2008 г.
4.А.И.Плис, Н.А.Сливина  Mathcad: Математический практикум для экономистов и инженеров.- "Финансы и статистика", 1999 г.
5.Молочков В.П. Информационные технологии обучения.//Компьютерные учебные программы и инновации.- 2004 г.
6.Реди Е.В. Из опыта решения проблемы информатизации учебного процесса. // Информационные технологии в общеобразовательной школе: Сборник материалов международной телеконференции. Новосибирск. Изд. Центр ИВТ СОРАН, 2002 г.
7.Старцева Н.А. Применение электронных пособий на уроках математики.//Информационные технологии в образовании. Сб. научно - методических материалов, Новосибирск: НГУ, - 2004 г.

Комментариев нет:

Отправить комментарий