АНАЛИЗ ИТОГОВ КУРСОВ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ РАБОТНИКОВ ПО ПРОБЛЕМЕ

«ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРИКЛАДНЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ»

(НА ПРИМЕРЕ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ СИМВОЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ MATHCAD)

В.Ю. НЕФЕДОВА,

старший преподаватель кафедры ИМПИ

Оренбургского государственного педагогического университета

В XXI веке математика с использованием компьютера интенсивно развивается как передовое научное направление на стыке математики и информатики. Программируемые микрокалькуляторы и персональные компьютеры уже давно применяются для математических расчетов различной сложности. В начале 90-х гг. начинают широко использоваться специализированные системы компьютерной математики (СКМ).

Большинство математических систем, используемых в работе с компьютером, являются численными системами и по сути превращают компьютер в мощный программируемый калькулятор, позволяющий выполнять арифметические вычисления с огромной скоростью. Однако очень редко результаты вычислений бывают абсолютно точными: как правило, при операциях с вещественными числами происходит их округление, и часто из-за накопления погрешности эти методы расходятся.

Кроме того, за пределами возможностей численных математических систем оказались обширные области математики, связанные с проведением аналитических расчетов – от простых подстановок в выражениях до обучения компьютера новым математическим закономерностям и отношениям. Символьные операции – это как раз то, что кардинально отличает системы символьной математики (или компьютерной алгебры) от систем для выполнения численных расчетов.

В последние годы получили развитие специальные программные средства – интегрированные системы символьной математики. Одной из наиболее популярных и широко используемых систем является MathCAD ("MathSoft Inc.", http://www.mathsoft.com), для изучения которой был разработан курс повышения квалификации учителей-предметников.

Mathcad – это многофункциональная интерактивная вычислительная система, позволяющая, благодаря встроенным алгоритмам, решать аналитически и численно большое количество математических задач, не прибегая к языкам программирования.

Рабочим документом Mathcad является электронная книга с живыми формулами, вычисления в которой производятся автоматически в том порядке, в котором записаны выражения. Система отличается простым и удобным интерфейсом, написанием выражений стандартными математическими символами, хорошей двух- и трехмерной графикой, возможностью подключения к распространенным офисным и конструкторским программам, а также к Internet.

К настоящему моменту курс повышения квалификации прошли 36 учителей-предметников из общеобразовательных школ Оренбургской области на базе Регионального центра развития образования. Целями обучения стали:

- освоение информационно-коммуникационных технологий;

- формирование представления о широких возможностях использования информационных технологий в повседневной работе с учащимися и при подготовке учебных материалов к урокам;

- формирование комплекса знаний умений и навыков, достаточного для выполнения работ с использованием специальных инструментальных пакетов в компьютерном классе;

- формирование навыков использования инструментальных программных средств для решения прикладных математических задач на уроках математики и физики, а также дополнительных занятиях по математике и физике и кружковой работе по предметным задачам, основанным на построении графических и вычислительных моделей;

- развитие практических навыков по созданию моделей уроков демонстрационного, теоретического и практического уровней с использованием инструментальных программных средств.

Входная диагностика включала в себя анкетирование и практические задания. Анкетирование проведено по трем направлениям:

1. Сведения о слушателях. Регистрационные бланки:

- фамилия, имя, отчество;

- должность;

- район;

- географическое распределение (город, село);

- возраст;

- педагогический стаж;

- пол;

- специальность по диплому.

2. Уровень владения информационно-коммуникационными технологиями на основе самооценки.

Оцените свои навыки работы на компьютере:

- неудовлетворительно;

- удовлетворительно;

- хорошо;

- отлично.

Работали ли Вы ранее с инструментальными программными средствами для решения прикладных математических задач?

- да;

- нет.

Если да, то:

- с какими?

- где изучали?

Какие знания, умения и навыки Вы хотите приобрести по окончании курса?

3. Уровень практических навыков работы на компьютере.

Умеете ли Вы работать с электронной почтой?

- да;

- нет.

Если да, то напишите свой электронный адрес.

Умеете ли Вы архивировать файлы?

- да;

- нет.

Практическое задание было следующим:

1. На Рабочем столе создать папку, названную своей фамилией.

2. В эту папку поместить документ Microsoft Word с кратким рассказом о себе. Назовите его MyDoc_<фамилия>.doc. Например: MyDoc_Иванов.doc

3. Файл MyDoc_<фамилия>.doc свернуть в архив (RAR или ZIP): MyDoc_<фамилия>.rar.

4. Отправьте письмо на адрес [email protected] с вложенным архивом MyDoc_<фамилия>.rar.

Анализ анкет входного контроля показал, что в целом учителя обладают достаточным уровнем знаний, умений и навыков в области информационных и коммуникационных технологий.

По окончании курсов слушатели планировали освоить работу с системой MthCad, научиться применять информационные и коммуникационные технологии на практике и использовать инструментальные программные средства для решения прикладных математических задач на уроках математики и физики.

С учетом специфики групп слушателей в процессе обучения были использованы следующие организационно-педагогические технологии и технологические среды:

- самостоятельная индивидуальная работа;

- групповая работа;

- Интернет-технологии;

- инструментальные программные средства для решения прикладных математических задач (система MathCad 14).

Полученные результаты превзошли ожидания. Все слушатели курсов овладели достаточными навыками работы как с информационными и коммуникационными технологиями, так и с инструментальными программными средствами для решения задач. В конце обучения учителя-предметники научились:

- самостоятельно устанавливать инструментальные программные средства для решения прикладных математических задач и работать с ними;

- работать с Интернет-ресурсами (использовать почтовый ящик, осуществлять поиск информации в Сети и т.д.);

- архивировать документы (RAR-архив), сохранять в нужном формате и отправлять по электронной почте.

Отчет на проблемных курсах проходил в дистанционной форме и состоял из двух частей: итоговая контрольная работа (12 заданий) и методическая разработка фрагментов пяти уроков по физике или математике с использованием инструментальных программных средств для решения прикладных математических задач и организации контроля знаний с использованием системы MathCad 14.

Критериями итогового контроля были:

- корректное решение заданий итоговой контрольной работы;

- грамотное описание фрагментов урока с использованием инструментальных программных средств для решения прикладных математических задач на уроках математики и физики.

Слушатели курсов отметили актуальность курсов, хорошую организацию. Выпускники учебного курса выразили желание применять полученные навыки новых технологий в школе.

Наиболее интересные методические разработки, которые доступны на сайте ГУ «РЦРО» www.orenedu.ru:

l Маркелова Т.В., учитель математики. Разработки уроков по следующим темам: «Порядок выполнения действий в числовом выражении», «Решение квадратных уравнений», «Прогрессии», «Преобразование графиков функций» с использованием системы MathCAD. По словам автора, использование математического пакета MathCad освобождает учащихся от рутинных вычислений, способствует визуализации рассматриваемых понятий и исследуемых процессов.

l Сердюкова Л.А., учитель математики. Методические разработки уроков по темам: «Применение различных способов для разложения на множители» для 7 класса с углубленным изучением математики, «Решение неравенств» (для подготовки к ЕГЭ); «Вычисление производной показательной и логарифмической функции» для 11 класса (углубленное изучение материала); «Интеграл. Формула Ньютона-Лейбница» (для 11 класса гуманитарного профиля), «Примеры решения целых уравнений» (для 9 класса, углубленное изучение). В системе MathCad автор предлагает производить проверку и самопроверку.

l Сердюкова Н.В., учитель физики. Фрагменты уроков по темам «Звуковые волны», «Энергия связи. Дефект масс», «Фотоэффект», «Атом водорода», «Ускорение свободного падения на Земле и других небесных телах». Автор предлагает систему MathCad для произведения вычислений решения физических задач и наглядного построения графиков функций.

 

⇐ Предыдущая28293031323334353637Следующая ⇒

Поделиться: