Роль новых информационных технологий в обеспечении преемственности естественнонаучного образования в средней и высшей школе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.01, кандидат педагогических наук Мачулис, Владислав Владимирович

• Мачулис, Владислав Владимирович
• кандидат педагогических наук
• 2002

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Мачулис, Владислав Владимирович

Введение.

Глава 1. Теоретические основы преемственности.

1.1 Преемственность средней и высшей школы как педагогическая проблема.

1.2 Основные направления модернизации образования и проблема преемственности.

1.3 Образовательные технологии и проблема преемственности.

Выводы по первой главе.

Глава 2. Технологическая процедура обеспечения преемственности естественнонаучного образования (на практическом материале).

2.1 Организация опытно-экспериментальной работы.

2.2 Опытно-экспериментальная работа в средней школе.

2.3 Опытно-экспериментальная работа в Тюменском госуниверситете.

2.4 Основные результаты опытно-экспериментальной работы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Роль новых информационных технологий в обеспечении преемственности естественнонаучного образования в средней и высшей школе»

Учебно-воспитательный процесс в средней и высшей школе должен осуществляться так, чтобы реализовались природные задатки обучаемых на основе усвоения всех элементов культуры и социального опыта. При этом содержание и организация процесса обучения должны удовлетворять дидактическим принципам, в частности, принципу преемственности.

Принцип преемственности подразумевает установление связи каждого последующего знания и умения с предшествующим, при этом новое должно продолжать старое. Соблюдение принципа является одним из необходимых условий успешности процесса обучения, что неоднократно подчеркивалось в педагогике со времени ее зарождения и до наших дней. Одним из ответственных этапов обучения является переход от общего среднего образования к высшему, поскольку здесь обучаемые как объекты и субъекты учебно-воспитательного процесса переходят из одной системы образования в другую. В настоящее время острота проблемы обеспечения преемственности обучения возросла. Это связано с общей перестройкой системы образования и, в частности, с диверсификацией общеобразовательной школы, расширением сети высшего образования.

В результате реформирования школьного образования произошло сокращение числа часов, отводимых на изучение естественнонаучных дисциплин. Это привело к снижению качества усвоения учебного материала, ослаблению практической направленности обучения, уровня общеобразовательной подготовки школьников. Как следствие, понизились требования к выпускникам большинства средних школ по предметам естественнонаучного цикла. Вузы также вынуждены либо снижать требования к абитуриентам, либо «повышать» уровень их подготовки путем «натаскивания на тесты» (репетиторства), осуществляемым зачастую преподавателями, плохо знающими школьную программу.

Одной из причин нарушения преемственности естественнонаучного образования является ошибочное мнение многих учителей, преподавателей вузов и методистов, что та или иная идея или научный метод усваивается обучаемыми, если они воспроизводят данный метод на стандартных задачах. Мы можем привести много примеров доказывающих обратное. Математика и физика формализованы более других наук. В процессе обучения эта формализация провоцирует опять-таки формальные правила и действия, поэтому зачастую школьник или студент выполняя те или иные преобразования, не понимает их сути. Формализм глубоко проник во все аспекты естественнонаучного образования и школы, и вуза (здесь преемственность соблюдается!). Формализм преподавания провоцирует формализм учения, а оба вместе порождают формализм проверки знаний.

Современная концепция личностно-ориентированного обучения предполагает предоставление учащимся и студентам большей свободы в их учебной работе, возможности самим управлять своей деятельностью. Такая возможность появляется в процессе правильно организованной самостоятельной работы. Однако фактически эта работа и в школе, и в вузе очень часто сводится к решению типовых задач по шаблону. В результате у школьников не формируется умение работать самостоятельно, что затрудняет их учебную деятельность в вузе, в частности, при написании курсовых и дипломных работ.

В результате нарушения преемственности нарушается и социальная функция обучения, поскольку формирование личности, отвечающей общественным потребностям и перспективам развития общества, затрудняется. Возникают проблемы в осуществлении идеи непрерывного образования, призванного обеспечить каждому человеку возможность адаптироваться к постоянно меняющимся социально-экономическим условиям.

Таким образом, имеются противоречия между:

• недостаточным уровнем естественнонаучной подготовки школьников и требованиями вузов;

• потребностью обучаемых в глубоких, прочных знаниях и умениях и формализмом преподавания, учения и контроля;

• потребностью в эффективной самостоятельной учебной деятельности и качеством ее организации в средней и высшей школе;

• необходимостью обеспечения преемственности в развитии творческого мышления и отсутствием инструментария для решения этой задачи;

• потребностью формирования у обучаемых естественнонаучной картины мира и тем, что стержневые линии, объединяющие естественнонаучные дисциплины, в педагогической практике школы и вуза не всегда реализуются.

Чтобы решить эти проблемы, требуется отыскать научно обоснованные и эффективные пути обеспечения преемственности естественнонаучного образования на этапе средняя школа - вуз. Одним из возможных вариантов решения данной задачи является создание и реализация подхода к совершенствованию обучения математике, физике и информатике на основе использования информационных технологий обучения (ИнТО).

Объект исследования: процесс обучения естественнонаучным дисциплинам (математике, физике, информатике) в средней общеобразовательной школе и высшем учебном заведении.

Предмет исследования: условия и способы усиления преемственности обучения естественнонаучным дисциплинам на основе использования новых информационных технологий.

Цель исследования: теоретическое обоснование и экспериментальная проверка возможности усиления преемственности в обучении естественнонаучным дисциплинам на основе новых информационных технологий.

Задачи исследования:

• разработать преемственную технологическую процедуру проведения занятий в средней школе и высшем учебном заведении с использованием ИнТО, исходя из требований обеспечения целостности, систематичности, непрерывности и преемственности учебного процесса;

• разработать приемы организации самостоятельной работы школьников и студентов с использованием ИнТО;

• на основе преемственной технологической процедуры разработать подход к совершенствованию обучения математике, физике и информатике в средней и высшей школе с использованием ИнТО;

• проверить экспериментально эффективность предложенного подхода к совершенствованию обучения в средней и высшей школе (на примере системы символьной математики).

Гипотеза исследования. Мы предполагаем, что нарушение преемственности естественнонаучного образования на этапе средняя школа - вуз происходит из-за серьезных недостатков системы среднего и высшего образования.

Главными из них в средней школе являются: формализм преподавания и учения, в результате чего у учащихся не формируется осознанные навыки решения задач, способности к аналогии, абстрагированию, синтезу и анализу, навыки самостоятельной работы; слабая мотивация учащихся к изучению естественнонаучных дисциплин из-за убежденности в невысокой личностной значимости естественнонаучных знаний. В системе высшего образования к указанным недостаткам добавляются предметоцентризм, линейная структура изложения материала, недостаточная методическая подготовка преподавателей естественнонаучных дисциплин.

Преемственный характер обучения по предметам естественнонаучного цикла на этапе средняя школа - вуз может усилиться, если:

• на уроках математики, физики и информатики в средней школе будет увеличено количество упражнений разного уровня сложности для отработки общеучебных навыков;

• будет устранен формальный подход к организации самостоятельной работы, т.е. разработана и реализована система постепенно усложняющихся задач, от тренировочного характера, до задач с элементами исследования;

• важным элементом обучения станет создание и анализ математической модели решаемой задачи;

• средством интенсификации учебного процесса будет служить информационная технология;

• в высшей школе сформированные знания, умения и навыки будут развиваться путем решения тренировочных задач, задач с элементами исследования и творческих посредством анализа математических моделей, предусматривающего символьный и численный машинный эксперимент;

• для студентов, не прошедших школьной подготовки в рамках экспериментального подхода, будет организован подготовительный этап, включающий в себя знакомство с основными приемами решения задач (моделирование и компьютерный анализ).

Методологической и теоретической основой исследования служат психолого-педагогические концепции: теория развивающего обучения (Л.С.Выготский, Л.В.Занков, В.В.Давыдов); теория проблемного обучения

И.Я.Лернер, М.И.Махмутов, М.Н.Скаткин, и др.); теория программированного обучения (В.П.Беспалько, Н.Ф.Талызина и др.); теория информационного обучения (С.А.Савельев, О.П.Околелов); теория активизации обучения (А.А.Вербицкий, В.И.Загвязинский, Г.И.Щукина и др.), проблема преемственности образования (Г.Н.Александров, Ю.К.Бабанский, С.М.Годник, Т.А.Ильина, Ю.А.Кустов), информационные технологии в образовании (Н.П.Апатова, А.Г.Гейн, В.П.Дьяконов, А.П.Ершов, М.П.Лапчик, А.В.Матросов, И.В.Роберт, Г.К.Селевко).

В процессе проведения исследования использовались методы: изучение и анализ психолого-педагогической, методической и специальной литературы по проблеме исследования; педагогическое наблюдение; моделирование и проектирование; проведение опытно-экспериментальной работы со школьниками старших классов и студентами университета. Использование этих методов позволило рассмотреть проблему преемственности естественнонаучного образования на стыке школа-вуз и получить количественные показатели результатов работы.

На первом этапе исследования (1993-1995гг.) осуществлена формулировка целей, задач и методов исследования, проведен анализ передового опыта внедрения новых информационных технологий, изучалась психолого-педагогическая, методическая и специальная литература по исследуемой проблеме.

На втором этапе (1995-1996гг.) разработан вариант совершенствования обучения математике, информатике и физике для старших классов школы и младших курсов университета с применением системы символьной математики Maple и с целью усиления преемственности.

На третьем этапе (1996-2001гг.) проведена проверка экспериментального подхода к совершенствованию обучения с целью оценки его эффективности.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключаются в следующем:

• выделены стержневые линии усиления преемственности обучения по математике, физике и информатике в средней и высшей школе: развитие творческого мышления на основе увеличения количества решаемых задач и упражнений разного характера и разного уровня сложности; организация самостоятельной работы, способствующей развитию логического мышления, познавательных способностей и интуиции; математическое моделирование как метод обучения; функциональная зависимость как связующее звено между математикой и физикой;

• доказано, что среди компьютерных систем, которые могут применяться в учебном процессе с целью обеспечения преемственности обучения, одними из лучших являются системы символьной математики;

• разработан и экспериментально проверен подход к совершенствованию обучения математике, физике и информатике на основе использования информационной технологии.

Практическая значимость исследования заключается в том, что предложенная в нем авторская стыковочная программа обучения может быть использована другими средними, средними специальными и высшими учебными заведениями с целью усиления преемственного характера естественнонаучного образования.

Обоснованность и достоверность проведенного исследования, его результатов и выводов обеспечены опорой на теоретические разработки в области педагогики, психологии, информационных технологий, методики математики, информатики и физики, анализ школьной и вузовской практики, опыт работы кафедры математического моделирования ТюмГУ, а также собственный 29-летний опыт работы автора в качестве преподавателя средней школы и университета.

Апробация результатов исследования проведена в виде докладов и выступлений на: V Международной научно-методической конференции «Университетское образование» (г. Пенза, 2001 г.), Всероссийской научной конференции «Образование на рубеже тысячелетия» (г. Тверь, 2000 г.); межвузовской научно-методической конференции «Непрерывная физико-математическая и компьютерная подготовка студентов в вузе» (г. Тюмень, 1999 г.), межрегиональной научно-практической конференции «Традиции и новаторство в развитии образования» (г. Тюмень, 1999 г.). Опубликована статья в «Вестнике Тюменского государственного университета» (№3, 1999 г.). Издано учебное пособие «Высшая математика для психологов. Часть 1» (Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2000. 146с.).

Внедрение экспериментального подхода к обучению осуществлялось в курсах математики, информатики и физики старших классов школы-гимназии №49 г. Тюмени, а также в процессе преподавания курсов «Дифференциальные уравнения», «Качественная теория дифференциальных уравнений», «Теория упругости», «Физика», «Математический анализ» (факультет математики и компьютерных наук ТюмГУ (ФМиКН)), «Высшая математика», «Информатика» (Высшая педагогическая школа ТюмГУ (ВПШ)), «Математический анализ» и «Информатика» (физический факультет ТюмГУ), в курсовых и дипломных работах студентов.

На защиту выносятся положения:

1. Преемственность естественнонаучного образования на этапе школа - вуз может быть усилена за счет использования при изучении математики, физики и информатики информационных технологий обучения. При этом должны выполнятся следующие условия:

• осуществлено согласование программ по математике, физике и информатике в средней школе, математике, информатике и естествознанию в вузе;

• создана система задач и упражнений для самостоятельной работы и работы в аудитории, способствующих формированию осознанных навыков, познавательных способностей и творческого мышления;

• разработана методика применения в учебном процессе системы задач и упражнений с использованием компьютерной системы Maple, обеспечивающая поэтапное развитие и непрерывное использование полученных знаний и умений;

• организован подготовительный этап для студентов, не прошедших школьной подготовки в рамках экспериментального подхода к совершенствованию обучения.

2. Системы символьной математики являются наиболее подходящими средствами для применения в средней и высшей школе с целью обеспечения преемственного характера обучения по естественнонаучным дисциплинам, поскольку:

• в отличие от всех других программных средств оперируют с символами, а не только с числами, т.е. резко облегчают адаптацию к ним школьников и студентов;

• обладают возможностями решения широкого класса естественнонаучных задач как самых простых, так и сложных, т.е., являясь доступными для школьников, остаются пригодными для студентов, аспирантов и ученых;

• способствуют интеллектуальному развитию обучаемых, т.к. значительно сокращают время на рутинные действия и позволяют сосредоточиться на всестороннем анализе математических моделей решаемых задач.

Заключение диссертации по теме «Общая педагогика, история педагогики и образования», Мачулис, Владислав Владимирович

2.4 Основные результаты опытно-экспериментальной работы

В опытно-экспериментальной работе планировалось, опираясь на преемственный характер содержания и методов его изложения с помощью системы Maple V, обеспечить:

• устранение разрыва в уровне знаний выпускников средней школы и требованиями вуза;

• не формальное понимание сути применяемых математических методов в решении задач школьного и вузовского естественнонаучных курсов, что позволит повысить качество образования;

• умение строить математические модели изучаемых явлений и процессов, владение математическим аппаратом исследования этих моделей;

• способствование сохранению высокого уровня естественнонаучных знаний учащихся и студентов, сложившегося в отечественном образовании;

• повышение средствами математики, физики и информатики интеллектуального развития человека для его полноценного функционирования в современном обществе;

• усиление мотивации изучения математики, физики и других естественнонаучных дисциплин, а также компьютерных математических программ;

• умение использовать полученные знания при изучении других учебных предметов и для самообразования.

На третьем этапе исследования был реализован экспериментальный вариант совершенствования обучения и проведена оценка его эффективности.

В работе со школьниками мы стремились добиться глубокого понимания математического и физического содержания задач и методов их решения, устранения формализма в обучении и оценке знаний, раскрытия потенциальных возможностей учащихся, знакомства их с современными компьютерными средствами, облегчающими процесс решения за счет быстрого выполнения многочисленных рутинных действий. Естественнонаучный профиль классов предполагал, что школьники встретятся с математикой и другими естественнонаучными предметами в своей дальнейшей учебе и, возможно, профессиональной деятельности.

Все десятиклассники, с которыми мы начинали работать, изъявляли желание поступить в вузы, причем большинство из них на экономические факультеты. Здесь нельзя не сказать о некоторой фетишизации экономических (и юридических) специальностей, по крайней мере, в глазах родителей учащихся. Обывательское сознание связывает профессии экономиста и юриста с богатой и счастливой жизнью. Но экономическая и юридическая деятельность не всегда совпадает с внутренними потребностями конкретных учащихся, с их способностями. Кроме того, в нашем обществе мало кто себе представляет, что такое высококлассный специалист, например, в области экономики.

В начале перехода к рыночным отношениям многие отечественные экономисты и социологи не могли даже читать западную литературу по своей специальности и не потому, что не знали языка, а потому, что уровень математики в приводимых экономических и социологических моделях был для них недоступен [80, с. 37]. Что же говорить об обычных гражданах? Отсюда вытекает неправильная установка о невостребованности математических и других естественнонаучных знаний, которая, к сожалению, характерна и для некоторых учителей.

Одной из целей нашей учительской деятельности была попытка объяснить и показать на реальных примерах учащимся (и их родителям) для чего нужны математика и физика, где они применяются или должны применяться в развитом обществе. Для этого, в частности, мы использовали метод математического моделирования с применением Maple V. Таким образом создавалась мотивация к изучению математики и физики.

Развитие личностных качеств, способностей, которое мы пытались реализовать в своей деятельности, показало, что при общем повышении уровня знаний и умений по математике, информатике и физике, у учащихся Изменился взгляд на свою будущую профессию. Обычно, к концу 11-го класса многие «экономисты» становились «математиками», «физиками» или «химиками», хотя никакой специальной агитации мы не проводили и не считали это самоцелью.

Для сравнения различий в уровне профессиональной ориентации выпускников естественнонаучных классов мы использовали критерий Фишера (программа 81айзиса). В таблице приведены данные по выпускам 1996 - 2000 и 2001 годов (к 2001 году опытно-экспериментальная работа в школе-гимназии была уже закончена).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подводя итоги проведенного исследования и обобщая выводы по каждой из глав диссертации, можно высказать следующие утверждения:

• В настоящее время острота проблемы обеспечения преемственности обучения естественнонаучным предметам на этапе средняя школа - вуз возросла. Это связано с общей перестройкой системы образования и, в частности, с диверсификацией общеобразовательной школы, сокращение числа часов, отводимых на изучение естественнонаучных дисциплин, расширением сети высшего образования;

• Нарушение преемственности естественнонаучного образования происходит из-за недостатков системы среднего и высшего образования.

• Среди этих недостатков:

• общими для средней и высшей школы являются: формализм преподавания, учения и проверки знаний; неэффективная организация самостоятельной работы учащихся и студентов; отсутствие эффективного инструментария для развития творческого мышления;

• слабая мотивация учащихся к изучению естественнонаучных дисциплин из-за убежденности в невысокой личностной значимости естественнонаучных знаний; недостаточная методологическая подготовка учителей;

• недостаточная методическая подготовка преподавателей естественнонаучных предметов; линейная структура изложения учебного материала и предметоцентризм.

Нарушение преемственного характера обучения влечет за собой:

• трудности в обеспечении идеи непрерывного образования;

• вынужденное снижение требований к абитуриентам вузов;

• затруднения в формировании личности обучаемого, отвечающей общественным потребностям.

Следовательно, нужно было найти научно-обоснованный и эффективный путь усиления преемственного характера обучения естественным предметам на этапе средняя школа - вуз. Один из возможных вариантов решения этой проблемы предложен в нашем исследовании. Суть этого подхода к совершенствованию обучения состоит в:

• согласовании программ по математике, физике и информатике в средней и высшей школе, предусматривающем непрерывное использование и развитие усвоенных знаний;

• применении общего методического подхода к обучению математике, физике и информатике в средней и высшей школе;

• использовании единого средства обучения (Мар1е) в средней и высшей школе;

• применении математического моделирования как метода обучения в средней и, в особенности, в высшей школе;

• использовании идеи функциональной зависимости как связующего звена между математикой и физикой;

• создании и реализации системы постепенно усложняющихся задач и упражнений для работы в аудитории и самостоятельной работы, которые способствовали бы формированию осознанных навыков, познавательных способностей и интуиции, творческого мышления;

• разработке методики применения компьютерной системы Мар1е как средства интенсификации учебного процесса, средства анализа математических моделей решаемых задач, связующего звена между информатикой, математикой и физикой;

• разработке преемственной технологической процедуры проведения занятий в средней школе и высшем учебном заведении с использованием ИнТО (системы Maple), исходя из требований обеспечения целостности, систематичности, непрерывности и преемственности учебного процесса;

• организации подготовительного этапа для студентов, не прошедших школьной подготовки в рамках этого подхода, включающего в себя знакомство с основными приемами решения задач (моделирование и компьютерный анализ).

Проведенное исследование и результаты опытно-экспериментальной работы подтверждают положения гипотезы. В ходе решения поставленных в диссертации задач получены следующие выводы:

1. Применение экспериментального варианта совершенствования обучения создает условия для формирования и развития у учащихся и студентов прочных знаний, умений и навыков, творческого мышления, способствует усилению эффективности самостоятельной работы и мотивации к изучению естественных наук.

2. Система постепенно усложняющихся задач и упражнений, создание и анализ их математических моделей способствует развитию логического мышления, интуиции, преодолению формализма, формированию у обучаемых естественнонаучной картины мира.

3. Преемственный характер обучения математике, физике и информатике может быть усилен с помощью использования в учебном процессе информационной технологии обучения.

4. Системы символьной математики являются одним из лучших средств обучения, способствующих развитию интеллектуальных способностей учащихся и студентов, и заслуживают широкого распространения в средних и высших учебных заведениях.

Данное исследование затрагивает лишь небольшую часть проблемы преемственности образования. В ходе исследования и осмысления его результатов наметился ряд проблем и перспективных направлений. Среди них: обеспечение преемственности обучения другим предметам естественнонаучного цикла на основе данного подхода к совершенствованию обучения, использование возможностей сети «Интернет» для применения систем символьной математики в учебном процессе средней и высшей школы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат педагогических наук Мачулис, Владислав Владимирович, 2002 год

1. Аладьев В.З., Гершгорн H.A. Вычислительные задачи на персональном компьютере. - Киев: Тэхника, 1991.

2. Аладьев В.З., Богдявичюс М.А. Maple 6: Решение математических, статистических и физико-технических задач. Москва: Лаборатория Базовых Знаний, 2001.

3. Александров Г.Н. Основы дидактики высшей школы. Курс лекций. Часть 1. Уфа: 1973.

4. Аристова Л.П. Активность учения школьника. М.: Просвещение, 1968.

5. Архангельский С.И. Учебный процесс в высшей школе, его закономерные основы и методы. М.: 1980.

6. Архангельский С.И. Лекции по научной организации учебного процесса в высшей школе. М.: Высшая школа, 1976.

7. Бабанский Ю.К. Оптимизация процесса обучения: Общедидактический аспект. М.: Педагогика, 1977.

8. Бабанский Ю.К. Избранные педагогические труды. М.: Педагогика, 1989.

9. Балл Г.А. Теория учебных задач: Психолого-педагогический аспект. М.: Педагогика, 1990.

10. Беспалько В.П. Программированное обучение и идеи кибернетики. М.: Наука, 1970.

11. Беспалько В.П. Программированное обучение (дидактические основы). -М.: Высш.шк., 1970.

12. Болтянский В.Г. Информатика и преподавание математики // Математика в школе. 1989, № 4. с. 86-90.

13. Буряк В.К. Самостоятельная работа учащихся. М.: Просвещение, 1984.

14. Вербицкий A.A. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход. Метод.пособие. М.: Высшаяшкола, 1991.

15. Вербицкий A.A., Платонова Т.А. Формирование познавательной и профессиональной мотивации студентов. // Обзорн. информ. НИИВШ. -М.: 1986.-Вып.З.

16. Вильяме Р., Маклин К. Компьютеры в школе / Пер. с англ. М., 1988.

17. Воронов Ю.П. Компьютеризация: шаг в будущее. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-е, 1990.

18. Выготский J1.C. Избранные психологические исследования. М.: 1956.

19. Габай Т.В. Учебная деятельность и ее средства. М.: Изд-во МГУ, 1988.

20. Газман О.С. Воспитание: цели, средства, перспективы // Новое педагогическое мышление / Под ред. А.В.Петровского. М., 1989.

21. Гарунов М.Г., Пидкасистый П.И. Самостоятельная работа студентов. -М.: Знание, 1979. вып.1.

22. Герт В.П., Григорьев Д.Ю. Обзор: Алгоритмы, системы и применения компьютерной алгебры. // Компьютерная алгебра. Символьные и алгебраические вычисления. М.: Мир, 1986. с. 373-383.

23. Гершунский Б.С. Компьютеризация в сфере образования. М.: Педагогика, 1987.

24. Глазков Б.И., Ловцов Д.А., Михайлов С.Н., Сухов A.B. Компьютеризированный учебник. // Информатика и образование. 1994. № 6, с. 86-94.

25. Гнеденко Б.В. Математика и математическое образование в современном мире. М.: Просвещение, 1985.

26. Гнеденко Б.В. Об источниках нового в математике // Современная культура и математика. М., 1975.

27. Гнеденко Б.В. Политехнические аспекты преподавания математики в средней школе // На путях обновления школьного курса математики. М.,1978.

28. Говорухин В., Цибулин В. Введение в Maple. Математический пакет для всех. М.: Мир, 1997.

29. Годник С.М. Процесс преемственности высшей и средней школы. -Воронеж. : Изд-во Воронежского университета, 1981.

30. Гутман В.И., Мощанский В.Н. Алгоритмы решения задач по механике в средней школе. М.: Просвещение, 1988.

31. Давыдов В.В. Проблемы развивающего обучения: Опыт теоретического и экспериментального психологического исследования. М.: Педагогика, 1986.

32. Давыдов В.В. Учебная деятельность: состояние и проблемы исследования // Вопросы психологии. № 6. 1991. с. 5-11.

33. Давыдов В.В. Научное обеспечение образования в свете нового педагогического мышления // Новое педагогическое мышление / Под ред. A.B. Петровского. М., 1989.

34. Дж. Дэвенпорт, И. Сирэ, Э. Турнье. Компьютерная алгебра. Системы и алгоритмы алгебраических вычислений. М.: Мир, 1991.

35. Долженко О.В., Шатуновский B.JI. Современные методы и технология обучения в техническом вузе: Метод, пособие. М: Высшая школа, 1990.

36. До-Монг-Туан. Мотивация деятельности учащихся-подростков по решению задач и влияние организации этой деятельности на мотивацию. Дис.канд. психол. наук. М., 1980.

37. Дорофеев Г.В. О принципах отбора содержания школьного математического образования // Математика в школе, 1990. № 6.

38. Дьяконов В.П. Математическая система Maple V R3/ R4/ R5/. М.: Изд-во «Солон», 1988.

39. Дьяконов В.П. Maple 7: Учебный курс. СПб.: Питер, 2002.

40. Ершов А.П. Концепция использования средств вычислительной техникив сфере образования: Информатизация образования. Новосибирск, 1990.

41. Ершов А.П. Основы информатики и вычислительной техники. М., 1986.

42. Ефимова Т.М. Концепция естественнонаучного образования // Примерные программы среднего (полного) общего образования: Программно-методические материалы. М.: Дрофа, 2000.

43. Жаренкова P.A., Стрикелева JI.B. Отбор содержания образования в педагогической системе с компьютерными технологиями. // Новые технологии в системе непрерывного образования. Минск, 1995. с. 355357.

44. Жарова J1.B. Организация самостоятельной учебно-познавательной деятельности учащихся: учеб. пособие. Л.: ЛГПИ, 1986.

45. Журавлев В.И., П.И.Пидкасистый и др. Педагогика. Учебное пособие для студентов педагогических вузов и педагогических колледжей. - М.: 1995.

46. Загвязинский В.И. Дидактика высшей школы. Челябинск, 1990.

47. Загвязинский В.И. Теория обучения: Современная интерпретация: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2001.

48. Загвязинский В.И., Атаханов Р. Методология и методы психолого-педагогического исследования: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2001.

49. Загвязинский В.И. Организация опытно-экспериментальной работы в школе. Тюмень, 1993.

50. Загвязинский В.И. Педагогическое творчество учителя. М., 1987.

51. Зорина Л.Я. Дидактические основы формирования системности знаний старшеклассников. М., 1978.

52. Извозчиков В.А. Инфоноосферная эдукология. Новые информационныетехнологии обучения.- СПб.: Образование, 1991.

53. Извозчиков В.А., Ревунов А.Д. Электронно-вычислительная техника на уроках физики в средней школе.- М.: Просвещение, 1988.

54. Извозчиков В.А., Слуцкий A.M. Решение задач по физике на компьютере: Книга для учителя. М.: Просвещение, 1999.

55. Информатика в понятиях и терминах / Под ред. В.А. Извозчикова. М.: Просвещение, 1990.

56. Иоганзен Б.Г. Научная организация самостоятельной работы студентов. -Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1970.

57. Калошина И.П., Харичева Г.И. Логические приемы мышления при изучении высшей математики. -Воронеж: Воронежский университет, 1978.

58. Клименко Е.В. Интенсификация обучения математике студентов технических вузов посредством использования новых информационных технологий. Дисс.канд. пед. наук. - Саранск, 1999.

59. Коган И.М. Психолого-педагогические аспекты совершенствования учебно-воспитательного процесса в вузе в условиях перестройки высшей школы. Л.: Изд. ВКАС, 1990.

60. Коджаспирова Г.М., Петров К.В. Технические средства обучения и методика их использования: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2001.

61. Козаков В.А. Самостоятельная работа студентов и ее информационно-методическое обеспечение. Учебное пособие. Киев: Виша школа, 1990.

62. Коменский Я.А. Избранные педагогические сочинения. М., 1955.

63. Компьютер в помощь ученому и учителю / Под ред. И.В. Марусева. -Куйбышев, 1989.

64. Кондратьев A.C., Лаптев В.В. Физика и компьютер. Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1989.

65. Концепция развития школьного математического образования // Математика в школе, 1990. № 1.

66. Крупич В.И. Теоретические основы обучения решению школьных математических задач. М.: Прометей, 1995.

67. Кудрявцев Л.Д. Мысли о современной математике и ее изучении. М.: Наука, 1977.

68. Кудрявцев Т.В., Штеймец А.Э. Решение задачи как средство изучения технических знаний // Вопросы психологии. № 3, 1973. с. 73-83.

69. Кузнецов Э.И. Новые информационные технологии в обучении математике. // Математика в школе. № 5, 1990. с. 5-8.

70. Кустов Ю.А. Единство и преемственность педагогических действий в высшей школе. Изд-во «Самарский университет», 1993.

71. Кутрунов В.Н., Мачулис В.В. Преддипломная практика студентов // Непрерывная физико-математическая и компьютерная подготовка студентов в вузе: Материалы межвуз. науч.-метод. конф. Тюмень: Изд-во ТюмГНУ, 1999. с.58.

72. Левина М.М. Технологии профессионального педагогического образования: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2001.

73. Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность. -М., 1977.

74. Лернер И.Я. Дидактические основы методов обучения. М.: Педагогика, 1981.

75. Лернер И.Я. Факторы сложности познавательных задач. // Новые исследования в пед. науках. М. № 1. 1970. с. 86-91.

76. Лобанова О.В. Практикум по решению задач в математической системе DERIVE. М.: Финансы и статистика, 1999.

77. Ляпунов A.A. О роли математики в среднем образовании // Математическое просвещение, № 4, 1959.

78. Манзон Б. Mathematica 3.0 борьба за лидерство. // Компьютер Пресс, № 8, 1997. с. 104-113.

79. Манзон Б.М. MapleV POWER EDITION. М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», 1998.

80. Материалы Всероссийской конференции «Математическое образование в следующем столетии». Дубна, 2000.

81. Матрос Д.Ш., Полев Д.М., Мельникова Н.Н. Управление качеством образования на основе новых информационных технологий и образовательного мониторинга. М.: Педагогическое общество России, 1999.

82. Мачулис В.В. Новые информационные технологии в образовании // Непрерывная физико-математическая и компьютерная подготовка студентов в вузе: Материалы межвуз. науч. метод, конф. Тюмень: Изд-во ТюмГНУ, 1999. с.66-71.

83. Мачулис В.В. Современные информационные технологии и обучение математике студентов // Традиции и новаторство в развитии образования: Материалы межрегионал. науч. практ. конф. Часть 2. Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 1999. с. 128-130.

84. Мачулис В.В. Новые информационные технологии и изучение математики в школе и в вузе // Вестник Тюменского государственного университета №3. Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 1999. с.237-243.

85. Мачулис В.В. Применение системы Statistica в обучении студентов психологического факультета // Университетское образование:

86. Материалы V Международной научно-методической конференции. Пенза: Изд-во Пензенского государственного университета, 2001. с.30-31.

87. Мачулис В.В. Высшая математика для психологов. Часть 1. Учебное пособие. Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2000.

88. Машбиц Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения. М.: Педагогика, 1988.

89. Менчинская H.A. Проблемы учения и умственного развития школьника: Избр. психол. труды. М.: Педагогика, 1982.

90. Метельский Н.В. Психолого-педагогические основы дидактики математики. Минск: Вышэйшая школа, 1977.

91. Метельский Н.В. Пути совершенствования обучения математике: проблемы современной методики математики. Минск: Университетское изд-во, 1989.

92. Методика преподавания математики. Составители: Р.С.Черкасов, A.A. Столяр. М., 1985.

93. Монахов В.М. Концепция создания и внедрения новой информационной технологии обучения. // Проектирование новых информационных технологий обучения. М.: 1991. с. 4-30.

94. Мышкис А.Д. О прикладной направленности преподавания математики в средних специальных учебных заведениях // Методические рекомендации по математике / Под ред. Я.С. Бродского. Выпуск 12, М., 1989.

95. Нешков К.И., Семушин А.Д. Функции задач в обучении // Математика в школе, 1971, № 3.

96. О требованиях к математической подготовке учащихся средней школы // Математика в школе. 1991, № 3.

97. Пейперт С. Переворот в сознании: дети, компьютеры и плодотворные идеи, М., 1989.

98. Пидкасистый И.П. О некоторых особенностях учебного процесса в вузе. // Советская педагогика. 1986, № 7. с. 38-40.

99. Пидкасистый П.И. Проблемы управления самостоятельной работой студентов // Педагогические условия совершенствования учебного процесса в вузе. Барнаул: АГУ, 1985. с. 35-40.

100. Пидкасистый П.И. Самостоятельная деятельность учащихся. М.: Педагогика, 1972.

101. Подласый И.П. Педагогика. М., 1996.

102. Пойя Д. Как решать задачу. М., 1959.

103. Пойя Д. Математическое открытие. М., 1970.

104. Психолого-педагогические основы использования ЭВМ в вузовском обучении. / Под ред. A.B. Петровского, H.H. Нечаева. Уч. пособие. М.: Изд-воМГУ, 1987.

105. Разумовский В.Г. Информационная технология в образовании: возможности и перспективы, проблемы. / Под ред. Разумовского В.Г. // Компьютер и образование. М.: Изд-во АПНСССР, 1991.

106. Разумовский В.Г. Развитие творческих способностей учащихся. М.: Просвещение, 1975.

107. Растригин JT.A. Компьютерное обучение и самообучение. // Информатика и образование. 1991, № 6. с. 42-46.

108. Рейтман У.Р. Познание и мышление: Моделирование на уровне информационных процессов: пер. с англ. /Под ред. А.В.Напалкова. М.: Мир, 1968.

109. Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы; перспективы использования. М.: Школа-Пресс, 1994.

110. Рыжик В.И. 25000 уроков математики. М., 1993.

111. Савченко Н.Е. Задачи по физике с анализом их решения. 2-е изд. - М.:1. Просвещение, 2000.

112. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии: Учебное пособие. М.: Народное образование, 1998.

113. ИЗ. Сергеева Т.А. Новые информационные технологии и содержание обучения. // Информатика и образование. 1991, № 1. с. 3-10.

114. Сериков В.В. Личностный подход в образовании: концепция и технологии. Волгоград: ВГПИ, 1994.

115. Скаткин М.Н. Проблемы современной дидактики. М.: 1980.

116. Стандарт среднего математического образования // Математика в школе. 1993, № 4.

117. Столяр A.A. Педагогика математики. Курс лекций Изд-во «Вышейшая школа». Минск, 1974.

118. Столяр A.A. Педагогика математики. Изд-е третье. Минск, 1986.

119. Стрикелева J1.B. Структурно-логическая схема как основа компьютеризации учебного курса. // Новые информационные технологии в учебном прцессе. Сб. тезисов научн. конф. Омск, 1992. с. 91.

120. Сухотин А.К. Философия в математическом познании. Томск, 1977.

121. Талызина Н.Ф. Внедрению компьютеров в учебный процесс научную основу. // Советская педагогика. 1985, № 12. с. 34-38.

122. Талызина Н.Ф. Теоретические проблемы программированного обучения. М.: 1969.

123. Учи Г. Персональные компьютеры для научных работников. М.: Мир, 1990.

124. Ушинский К.Д. Избранные педагогические сочинения.: В 2 т. Т.1. -М., 1953.

125. Ушинский К.Д. Человек как предмет воспитания: Опыт педагогической антропологии. Собр.соч. Т.8 М., 1950.

126. Фридман JT.M. Логико-психологический анализ школьных учебныхзадач. М.: Педагогика, 1977.

127. Фридман JI.M. Психолого-педагогические основы обучения математике. М., 1983.

128. Фридман Л.М. Наглядность и моделирование в обучении. М., 1984.

129. Фридман J1.M., Турецкий E.H. Как научиться решать задачи. Изд. 3-е. М., 1989.

130. Фридман Л.М., Кулагина И.Ю. Формирование у учащихся общеучебных умений. Минск, 1995.

131. Фридман Л.М. Теоретические основы методики обучения математике: Пособие для учителей, методистов и педагогических высших учебных заведений. М.: Московский психолого-социальный институт: Флинта, 1998.

132. Фролова Г.В. Педагогические возможности ЭВМ. Опыт. Проблемы. Перспективы. Новосибирск: наука. Сиб. отд-ние, 1988.

133. Харламов И.Ф. Как ативизировать учение школьников. Минск. 1975.

134. Цевенков Ю.М., Семенова Е.Ю. Эффективность компьютерного обучения. М., 1991.

135. Щукина Г.И. Роль деятельности в учебном процессе. Кн. Для учителя. -М.: Просвещение, 1986.

136. Якиманская И.С. Развивающее обучение. М.: Педагогика, 1979.

137. Упрощение логических выражений и преобразование их в математический вид из внутреннего формата Maple и обратно

138. Эта процедура применялась преподавателем и студентами для контроля правильности выполненных заданий по математической логике (факультет1. ВПШ).

139. Получим задание для своего порядкового номера по списку:with(linalg):

140. Warning, new definition for norm Warning, new definition for tracedi: =rand(!.50):No: =randmatrix(50,6,entries~di):row (No, 17);45, 12, 37, 10, 42, 7. (номера заданий).

141. V.i:=randbool({a,b}):od: 11 (a a b v b л -i a )1. VI1;or(a &and &not(b), &not(a) &and &not(b), a &and b)s VI1: =bsimp(V11);sVll a &or &not(b)jV11: = convert (Vllfrominert);fVll : = a and not b or not (a or b) or a and b

142. Записываем в математическом виде а л b v Ъ л —i а (символами принятыми в математической логике)

143. Ответы совпали т.е. выражения были набраны и преобразованы правильно. Можно сравнить и с помощью эквиваленции:bequal(tpVll, Vil);false171. VI7;b &and &not(a)

144. Построение фазовых портретов автономных систем дифференциальных уравнений второго порядка

145. Эта программа результат выполнения домашнего задания студентами (математический факультет, спецкурс «Качественная теория дифференциальных уравнений»).

146. Matrix 1 :=proc(a,b,c,d,phi) local A,U,M,M1,M2,M21,M211,M2111,U1,U2,u11,u12,u21,u22,J,J1,MA,MA1,A1,G1,G2;with(DEtools):with(linalg):with(plots):

147. M2: = matrix (2,2,ull,ul2,l,0J); M21: = inverse (M2) ;

148. M: =matrix(2,2,ull,u21,ul2,u22.); >fififi;1. Ml:=inverse(M);1. J: -multiply(Ml,A,M);1. Jl:=jordan(A);printfM = \M, 'A = \A, V= \J, 77 = \J1);

149. MA:=evalm(matrix(2,2,M[ 1, l.*cos(phi)-M[2, l]*sin(phi),M[ 1,2]* cos (phi)-M[2,2] *sin(phi),M[ 1, l]*sin(phi)+M[2, l]*cos(phi),M[l,2]*sin(phi)+M[2,2] *cos(phi )]));

150. MA 1: =evalm(inverse(MA));

151. A1: ^evalm (multiply (MA, J,MA 1));printfA 1 = \A 1, 'MA = \MA);

152. Matrix 1(21,100,-1,1,Pi/2); (запуск программы с исходными данными)

153. Warning, new definition for adjoint Warning, new definition for adjoint

154. Результаты выполнения программы1. М =.-10 -Г "21 100" "И г "11 Г.77 =.1 0 -1 1 0 11 0 111. Л/-.1 г Г -1 о~1. Л/.-Г .-100 21 -10 -1л

155. Фазовый портрет исходной системы и системы, «повернутой» на угол —л

156. Геометрическая иллюстрация понятия предела функции

157. Эта процедура применялась для иллюстрации понятия предела функции в школе-гимназии №49. Процедура позволяет задавать различные функции и различные значения а (х —» а).restart; with (plots) :

158. Построение тела, образованного вращением вокруг оси Ох криволинейной трапеции