Методическая система обучения будущих учителей информатики дисциплине "Численные методы"

Федченко, Галина Михайловна

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Методическая система обучения будущих учителей информатики дисциплине "Численные методы"

Автореферат

Автор научной работы: Федченко, Галина Михайловна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Нижний Новгород
Год защиты: 2006
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Методическая система обучения будущих учителей информатики дисциплине "Численные методы""

На правах рукописи

I ФЕДЧЕНКО Галина Михайловна

МЕТОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ОБУЧЕНИЯ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ИНФОРМАТИ КИ ДИСЦИПЛИНЕ «ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ»

13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания по (информатике, уровень высшего образования)

(педагогически« науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискамп: ученой степени кандидата педагогических наук

Нижний Новгород - 2006

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Волжский государственный инженерно-педагогический университет» и ГОУ ВПО «Благовещенский государственный педагогический университет»

Научный руководитель:

доктор педагогических наук, профессор, Заслуженный работник высшей школы РФ Червова Альбина Александровна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, доцент Швецов Владимир Иванович кандидат педагогических наук, доцент Груздева Марина Леонидовна

Ведущая организация:

Институт информатизации образования РАО

Защита состоится « ■/Л 2006 г. в_часов на заседании

Диссертационного совета 21 /03(/02 по присуждению ученой степени кандидата педагогических наук по специальности 13.00.02-теория и методика обучения и воспитания по (информатике, уровень высшего образования) в Волжском государственном инженерно-педагогическом университете по адресу: 603002, Нижний Новгород, ул. Луначарского, 23.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волжского государственного инженерно-педагогического университета по адресу: 603604, Нижний Новгород, ул. Челюскинцев, 9.

Автореферат разослан О^Я- 2006 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат педагогических наук,

цоцент /----А.А.Толстенева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Дисциплина «Численные методы», которая развивает идеи численного решен ия задач, возникающих в процессе компьютерного моделирования разнообразных объектов (предметов, процессов, явлений реального мира), представляет собой важную составную часть профессиональной подготовки будущих учителей информатика в педагогических вузах. Ее значение в настоящее время определяется не только увеличивающимися возможностями применения методов вычислительной математики в различных прикладных научных направлениях и, как следствие, в вузовском учебном процессе, но и проникновением численны? алгоритмов приближенного решения задач н среднее образование, т.е. в сферу профессиональной деятельности учителя. Переход к профильному обу дению с выделением физико-математического, естественнонаучного и информационно-технологического направлений в старших классах существенно расширяет эту сферу.

Место и роль дисциплины «Численные методы» в системе профессиональной подготовки будущих учителей информатики таковы, чтэ, во-перйых, возможно гармонично сочетать фундаментальный подход к изучению предметного содержания с технологичной направленностью курса; во-вторых, организовать учебный процесс с использованием всего богатого потенциала средств современных информационно-коммуникационных технологий, что позволит:

-улучшить качество обучения посредством более полного использования доступной информации;

- повысить эффективность учебного процесса на основе его индивидуализации и интенсификации;

-применить активные методы обучения, повысить творческую и интеллектуальную составляющую учебной деятельности с ориентацией на развивающее, опережающее и персонифицированное обучение; -активизировать познавательную деятельность и повысить уровень самостоятельности обучающихся;

- интегрировать различные виды деятельности (учебной, учебно-исследовательской, методической, организационной) в рамках единой методологии, основанной на применении информационно-коммуникационных технологий;

- повысить уровень информационной культуры обучающихся и усилить мотивацию к освоению средств и методе в информатики для эффективного применения в учебной и профессиональной деятельности.

Новыми стратегическими целями со£ременных образовательных систем является подготовка не просто специалиста-исполнителя, но творчески развитой личности, способной к постоянному самосовершенствованию, к решению нестандартных задач в постоянно меняющихся условиях профессиональной деятельности. Модернизация затрагивает и уровень высшего обра-

Тос. НАЦИОНАЛЬНА*

библиотека

С.Пет»0

оэ

'ПЧ'ЬКА |

эования, предъявляя повышенные требования к качеству подготовки дипломированных специалистов. Or современного высшего учебного заведения требуется внедрение новых подходов к обучению, обеспечивающих наряду с «го фундаментальностью и соблюдением Государственных образовательных стандартов развитие профессиональных, творческих, информационных, коммуникативных компетенций выпускника, способности к самообразова-ь ию. Ожидается, что именно информатизация и компьютеризация образовательного процесса будет способствовать решению этих задач.

Фундамент научно обос-юванной социально-философской концепции компьютеризации и информатизации сферы образования заложен в работах Р.Ф. Абдеева, B.C. Гершунского, Г.Р. Громова, К.К. Колина, А.И. Ракитова, Г'.Л. Смоляна, А.Д. Урсула и др. Психологические аспекты внедрения информационных технологий, компьютеров в процесс обучения представлены в работах А.В.Брушлинского. О.К.Тихомирова, Т.В.Корниловой, В.П. Зин-<-енко, М. Коула, А.Е. Войскукского, Ю.Д. Бабаевой, Е.И. Машбица, С. Пей-герта и др. Теоретические осювы создания и использования средств информатизации образования, науч: ое обоснование педагогической целесообразности их применения, дидактические условия компьютеризации обучения изложены в работах Н.В. Агатовой, Ю.С. Брановского, Я.А. Ваграменко, Е.С. Гершунского, А.П. Ершова, A.A. Кузнецова, М.П. Лапчика, Е.И. Машбица, В.М. Монахова, Е.С. Полат, И.В. Роберт и др. Теоретические концепции учебного процесса, протекающего в условиях компьютеризации, сформулированы в работах Н.В. Апатовой, И.Г. Захаровой, О.В. Зиминой, В.М. Монахова, A.B. Осина, И.В. Роберт, И.А.Румянцева, A.A. Червовой.

Эффективное внедрение информационно-коммуникационных технологий предполагает совершенстнование методических систем с учетом возрастающих возможностей этих технологий для представления и обработки информации, моделирования ракообразных объектов и явлений окружающей действительности, проведения вычислительного эксперимента, визуализации абстракций. Развитием методических систем обучения в условиях информатизации и компьютеризации образования занимались A.A. Кузнецов, Э.И. Кузнецов, Ю.А. Первин, М.П. Лапчик, В.М. Монахов, O.A. Козлов, A.B. Могилев и др. Эти работ и указали направления и пути совершенствования методических систем.

достижений современной науки и технолсгии. Таким образом, приход 1тся констатировать, что до настоящего времени проблема построения методических систем обучения дисциплине «Численные методы» изучена не в полной мере и требует дальнейших исследований и своего решения. Нам видктся, что еще недостаточно точно раскрыт потенциал, определены роль и мгсто средств современных информационно-коммуникационных технологий в процессе обучения дисциплине «Численные методы» будущих учителей информатики; не разработано содержание, которое наиболее полно учитывает возможности этих средств, современные научные достижения в области вычислительной математики и ориентированность процесса обучения на б едущую профессиональную деятельность выпускников; методики и технологии обучения, включающие использование информационных ресурсов, коммуникационных взаимодействий, открытых |1рограмм, проектов, интерактивных динамических моделей, применение разнообразных инструментальных средств для реализации алгоритмов численных методов.

Актуальность исследования определяется необходимостью внедрения методических систем обучения на основе целесообразного, комплексного использования разнообразных средств информационно-коммуникационных технологий и недостаточной разработанностью научно-обоснованных тод-ходов к проектированию и реализации та>:их методических систем в отношении конкретных предметных областей.

Проблема нашего исследования определяется насущной потребностью разрешения объективно сложившегося в условиях реформирования высшей школы противоречия между новыми условиями обучения и осуществлением процесса обучения в рамках традиционных методических систем; между уровнем развития современных информационно-коммуникационных технологий и эффективностью их использования в процессе обучения; между мотивацией студентов, знакомых с возможностями компьютеров и современных телекоммуникаций, и традиционным!' содержанием, методами и формами обучения, которые им предлагаются.

Поиск путей интенсификации, повышения качества учебного процесса, новых средств и методов обучения - это неизменный атрибут педагогической теории и практики. Но любое новшество в процессе обучения приводит к существенным изменениям в планировании и организации всего учеб но го процесса. Нужен не отдельный метод или средство обучения, а целостная педагогическая технология - совокупность методов, средств и форм организации обучения, обеспечивающих достижение поставленных дидактических целей. В новых условиях необходимы новые подходы к организации учебного процесса, разработка концептуальных основ обновления методических систем.

В свете такой постановки вопроса сформулирована цель нашего ис следования - теоретическое обоснование, разработка и экспериментальная проверка методической системы обучения будущих учителей информатики дисциплине «Численные методы».

Объект - процесс обучения дисциплине «Численные методы» будущих >чителей информатики.

Предмет исследования - методическая система обучения студентов педагогического вуза дисциплине «Численные методы», основанная на целесообразном, комплексном использовании средств современных информаци-с нно-коммуникационных те> пологий, выступающих в качестве основы формирования предметной информационной среды.

Гипотеза исследования состоит в том, что процесс обучения дисциплине «Численные методы» будет осуществляться эффективнее, приводить к более высокому уровню обучвнности и усилению мотивации у студентов к использованию средств информационно-коммуникационных в учебной деятельности, если:

- на всех этапах проектирования методической системы обучения студентов педагогического вуза дисциплине «Численные методы» будут учитываться возможности средств современных информационно-коммуникационных технологий;

- на всех этапах реализации методической системы обучения студентов педагогического вуза будет организовано эффективное применение средств информационно-коммуникационных технологий и на их основе сформирована предметная информационная среда;

- в соответствии с изменяющимися возможностями информационно-коммуникационных технологий будет осуществляться отбор, структурирование и дозирование учебного материала, предъявляемого на лекционных, практических и других формах занятий;

- будут разработаны соответствующие применению информационно-коммуникационных технологий формы аудиторной и самостоятельной работы обучающихся в ходе изучения дисциплины «Численные методы»;

- методика обучения будет разрабатываться и претворяться в педагогической практике как методика развития и использования информационно-коммуникационной образовательной среды.

Исходя из цели и гипотезы, были определены задачи исследования:

1) провести анализ состояния проблемы в теории и практике преподавания учебной дисциплины «Численные методы» в педагогических учебных заведениях;

2) обосновать и сформирован, методическую систему обучения студентов педагогического вуза средствами информационно-коммуникационных технологий на примере курса «Численные методы»;

3) разработать учебную программу дисциплины «Численные методы», отражающую изменения в со держании, средствах, методах и организационных формах обучения на основе целесообразного, комплексного использования средств информационно-коммуникационных технологий на всех этапах обучения;

4) разработать комплексы лабораторных работ, индивидуальных заданий, отражающие основную концепцию формируемой методической системы

и учитывающих специфику подготовки студентов педвуза к будущей профессиональной деятельности; 5) экспериментально оценить эффективность разработанной методической системы.

A.П. Ершов, O.A. Козлов, A.A. Кузнецов, М.П. Лапчик, Е.И. Маиюиц,

B.М. Монахов, Е.С. Полат, И.В. Роберт и др); исследования преимуществ компьютерных технологий в интенсификации и активизации процессов обучения (A.A. Вербицкий, И.Г. Захарова, О.В. Зимина, A.B. Осин, С.В.Панюко-ва, Э.Г. Скибицкий, O.K. Филатов, A.A. Червова, Д.В. Чернилевский и др.); литература по теории и методике обучения математике и информатике (А.И. Бочкин, М.Б. Волович, В.А. Гусев, О.Б. Епишева, М.П. Лапчик, А.Г. Мордкович, Г.И.Саранцев, И.Г.Семакин, А.А.Столяр, Е.К.Хеннер и др.).

В процессе работы над диссертацией гцтя реализации поставленных целей и задач был использован комплекс теоретических и эмпирических методов: теоретический анализ и синтез при изучении философской, пс ixo-лого-педагогической, методической и специализированной (предметной) литературы по проблематике исследования с целью выработки концепции исследования, системный анализ и синтез, обобщение опыта преподавания дисциплины «Численные методы» в педагогических учебных заведениях, анализ различных подходов к решению проблем внедрения средств ин(|юр-мационно-коммуникационных технологий и реализации компьютерной поддержки процессов обучения, педагогически; наблюдение, интервьюирование и анкетирование, педагогический эксперимент, математико-статистические методы обработки результатов.

Экспериментальная база исследования. Педагогический эксперимент проводился на базе физико-математического факультета Благовещенского государственного педагогического университета со студентами 3 курса отделений «Информатика-математика», «Физика-информатика».

Исследование проводилось в период с 1999 по 2005 год и состояло из нескольких этапов.

Этапы исследования: I этап (1999 - 2001 гт.) - теоретический анялиз проблемы исследования, обзор литературных источников, изучение спыта преподавания дисциплины «Численные методы» в педагогических ученых заведениях. На этом э"апе определены основные позиции исследования, обоснована его проблема, определены цели и задачи, выработана стратешя экспериментальной работы.

I этап (200t - 2003 гг.) - разработка основных теоретических положений диссертации: выработка теоретических основ проектирования методической системы, разработка основных ее компонентов, апробация фрагментов, подготовка к публикации статей и учебно-методических пособий. III этап (2003 - 2005 гг.) - экспериментальная проверка эффективности ме-тэдической системы, публика!, ня учебно-методических пособий.

Научная новизна исследования состоит в том, что:

- выявлены и обоснованы возможность и целесообразность применения средств информационно-коммуникационных технологий в обучении численным методам студентов педвуза; 1

- спроектирована и обоснована целостная методическая система обучения дисциплине «Численные уетоды» в условиях применения средств информационно-коммуникационных технологий;

- разработана авторская методика обучения студентов педагогических вузов дисциплине «Численные методы», обеспечивающая повышение качества усвоения студентами предметного содержания, развитие познавательных и творческих способностей обучающихся, повышение уровня самостоятельности и производительности учебного труда, усиление мотивации к использованию средств информационно-коммуникационных технологий в учебной и будущей профессиональной деятельности.

Теоретическая значимосгь работы заключается в том, что:

- разработаны теоретические основы построения всех компонентов методической системы обучении дисциплине «Численные методы», базирующейся на применении информационно-коммуникационных технологий;

- конкретизированы общедщактические принципы построения процесса обучения, основанного на целесообразном, комплексном применении средств информационно-коммуникационных технологий и дополнены принципами и нтеракти вн ос г и и информационной технологичности;

- уточнены критерии отбора и формирования содержания дисциплины «Численные методы»;

- спроектирована структура модуля учебной дисциплины «Численные методы» во взаимосвязи с выработанными целями осуществления учебного процесса по дисциплине.

Практическая значимое! ъ исследования состоит в том, что:

- разработана и апробирована учебная программа курса «Численные методы», отражающая изменении в содержании, средствах, методах и организационных формах обучения на основе комплексного использования средств информационно-коммуникационных технологий;

- теоретические положения и результаты исследований автора внедрены в практику обучения дисциплине «Численные методы» через создание комплекса лабораторных, индивидуальных заданий; методических рекомендаций по использованию средств информационно-коммуникационных технологий в ходе изучения дисциплины, включая указания по организации самостоятельной работы студентов по созданию личной предметной электро-шой коллекции.

Выводы и предложения по результатам исследования могут быть использованы для дальнейшего совершенствования методики преподавания дисциплины «Численные метода» в педагогических учебных заведениях, элементов вычислительной математики в профильных курсах информатики в школе, а также в процессе переподготовки учителей информатики.

На защиту выносятся:

1. Обоснование необходимости и возможности целесообразного, комплексного использования средств информационно-коммуникационных те>но-логий при подготовке будущих учителей информатики в рамках курса «Численные методы».

2. Структура содержания учебного материала по дисциплине «Числен ше методы», с выделением сквозной линии курса, предусматривающей рассмотрение вопросов корректности, устойчивости и обусловленности вычислительных задач и вычислительных алгоритмов, особенностей поведения вычислительной погрешности в ::оде выполнения компьютерных расчетов.

3. Методика обучения студентов педагогического вуза дисциплине «Численные методы» с применением средств информационно-коммуникационных технологий.

Достоверность положений, результате« и выводов проведенного исследования обусловлены обоснованностью исходных позиций, выбором методов исследования, адекватных предмету и задачам работы, непротиворечивостью логики исследования, проверкой р|;зультатов исследования на различных этапах экспериментальной работы.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в ходе экспериментальной работы с 2001 по 2005 гг. на физико-математическом факультете Благовещенского государственного педагогического университета и в педагогическом колледже №3 г.Благовещенска. Основные теоретические положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на научно-методических семинаргх и заседаниях кафедры информатики Благовещенского государственного педагогического университета (г. Благовещенск, БГПУ, 2001-2005 гг.), на межвузовских научно-методических конференциях «Организация ценностно-ориентационной деятельности студентов ;> образовательном пространстве вуза» (г. Благовещенск, БГПУ, февраль 2003 г.), «Новые технологии в обучении физике и математике» (г. Благовещенск, БГПУ, март 2003 г.), « Модернизация образовательных систем в условиях перехода к непрерывнэму образованию» (г. Благовещенск, БГПУ, февраль 2005 г.), на VI Всероссийской научно-практической конференции с'[удентов, соискателей, молодых ученых и специалистов (г. Н.Новгород, ВГИПА, 2005 г.); на региональной научно-практической конференции «Развитие психологической науки и практики в Дальневосточном регионе» (г. Благовещенск, АмГУ, октябрь 2004 г.), на VI Международной научно-методической конференции преподавателей вузов, ученых и специалистов (Г.Н.Новгород, ВГИПА, апрель

2305 г.), а также в научно-исследовательской лаборатории «Проблемы естественнонаучного и математ^еского образования в вузах» (г. Н.Новгород, ВГИПУ).

Структура диссертации. Последовательность решения основных задач исследования и полученные результаты определили логику изложения мате-р<ала. Диссертация состоит и:! введения, трех глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность исследуемой проблемы, определяется предмет и объект исследования, формулируются цель, гипотеза и задачи исследования, раскрывается новизна, теоретическая и практическая значимость, определяются положения выносимые на защиту, содержатся сидения об апробации и внедрении результатов исследования.

В первой главе «Теоретико-методологические основы проектирования методической системы «бучения дисциплине «Численные методы» в педагогическом вузе» исследованы теоретические предпосылки информатизации и компьютеризации учебного процесса в педагогическом учебном заведении, определены роль и место дисциплины «Численные методы» в системе профессиональной подготовки будущего учителя информатики, построен теоретический фундамент проектирования методической системы обучения данной дисциплине и проанализирована практика преподавания численных методов в педагогических учебных заведениях и элементов вычислительной математики в курсе информатики средней школы.

В настоящее время уже установилось определенное понимание того, что информатизация общества - это глобальный социальный процесс, особенность которого состоит в преобладании информационной деятельности во всех сферах общественного производства, в культуре, искусстве, бизнесе, образовании; реализации всех информационных процессов на основе современных средств микропроцессорной и вычислительной техники и в осуществлении информационного взаимодействия на основе использования информационных и коммуникационных технологий. Компьютеризация - это внедрение компьютеров в некоторую область деятельности человека, сопровождающееся заметной перестройкой этой деятельности под воздействием компьютера. Компьютеризация вместе со всемирным развитием систем коммуникаций служит технической основой информатизации общества.

Информационно-коммуникационная технология - это совокупность методов, процессов и программно-технических средств, обеспечивающая снижение трудоемкое™ использования информационных ресурсов, повышение надежности и оперативности протекания всех информационных процессов. Под средствами информационных и коммуникационных технологий будем понимать технические, программные средства, обеспечивающие операции по сбору, накоплению, обработке, хранению, продуцированию, передаче, использованию информации, возможность доступа к информационным ресурсам компьютерных сетей, а также организационно-

методическое обеспечение, увязывающее использование технических средств и деятельность человека в единый технологический процесс реализации функции информационного обеспечения деятельности.

Средства информационных и коммуникационных технологий обладают определенными дидактическими возможностями, а именно позволяют а!сти-визировать учебный процесс, повысить мотивацию обучаемых; индивидуализировать обучение с учётом уровня подготовленности, способностей, индивидуально-типологических особенностей усвоения материала, интересов и потребностей обучаемых; повысить наглядность в предъявлении материала; усилить междисциплинарные связи в обучении, комплексность изучения объектов; повысить гибкость, мобильность учебного процесса; сместить акценты от теоретических знаний к практическим; изменить характер деятельности обучаемых, смещая акценты в сторону познавательно-исследовательской деятельности и самообу' ения.

Проведенный нами теоретический анализ позволил сделать вывод о том, что применение средств информационных и коммуникационных технологий создает предпосылки интенсификации процесса обучения дисциплине «Численные методы», а также создания методики, ориентированной на разв^ие познавательных и творческих способностей обучающихся, на повышение уровня самостоятельности и производительности учебного труда. Эти предпосылки таковы:

- незамедлительная обратная связь между пользователем и средствами информационных и коммуникационных технологий, определяющая реализацию интерактивного диалога;

- автоматизация процессов информационн э-поисковой деятельности;

- компьютерная визуализация учебной иж|юрмации об изучаемом объекте, процессе (наглядное представление на экэане: объекта, его составных частей или их моделей; процесса или его модели; графической интерпретации исследуемой закономерности изучаемого процесса);

- компьютерное моделирование изучаемых или исследуемых объектов, их отношений, процессов, явлений (представление на экране математической, информационно-описательной, наглядной модели);

- автоматизация процессов вычислительной деятельности с возможностью многократного повторения вычислительного эксперимента;

- автоматизация процессов информационно-методического обеспечения, организационного управления учебной деятельностью и контроля за результатами усвоения;

- автоматизации процессов накопления и передачи информации, в том числе результатов учебного труда и методического опыта.

Вышеперечисленные возможности могут быть эффективно реализованы и приведут к ожидаемому результату только на основе внедрения дидактически обоснованной методической системы предполагающей формирование у обучаемого определенных подходов к ос> ществлению учебной деятельности с использованием средств информационных и коммуникационных тех-

пологий в аспектах, отражаю лих особенности данного конкретного учебного предмета. Для изучения путей построения такой системы обучения дисциплине «Численные методы» мы обратились к теоретическим основам построения методических систем.

Исходя из анализа концепций к организации процесса обучения, разрабатываемых современной дидактикой, мы выделили следующие инвариантные подходы, реализованные затем в ходе проектирования и внедрения ме- , тодической системы обучен и» дисциплине «Численные методы»: -- системный - предполагает рассмотрение относительно самостоятельных

компонентов обучения не изолированно, а в их взаимосвязи, в системе и I

взаимовлиянии с другими, что позволяет выявить общие системные свойства и качественные характеристики составляющих систему отдельных элементов;

- личностный — предполагает в качестве ведущего ориентира, основного содержания и главного критерия успешного обучения не только знания, умения и навыки, но и ра?витие творческих способностей, умений обучающегося, всесторонне гармоническое развитие его личности;

- деятельностный - предполагает направленность всех педагогических мер на организацию интенс ивной, постоянно усложняющейся деятельности обучающихся, т.к. только через собственную деятельность человек усваивает науку и культуру, способы познания и преобразования мира, формирует и совершенствует личностные качества;

- оптимизационный - предполагает достижение максимально возможных для конкретных условий результатов на базе экономных затрат времени и сил, базирующееся на использовании современных образовательных технологий; а также требует постоянной диагностики, исследования достигнутого учащимися уровня обученности, совместного поиска наиболее эффективных методов и ферм деятельности, творческого сотрудничества, неустанного педагогического экспериментирования;

- творческий - предполагает организацию процесса обучения, основанного на закономерностях творческого усвоения знаний и способов деятельности, на сочетании приемов и методов проблемного подхода в реализации деятельности преподавания и учения;

- технологический - предполагает эффективное использование информационных и коммуникационных технологий как средства учебной деятельности, при этом компьютер выступает как объект изучения, как инструментальное средство и к£.< компонент образовательной среды.

Анализ вузовских учебников, выпущенных в последнее время и содержащих образцы постановок лабораторных работ, методических пособий и лабораторных практикумов, а также практики преподавания дисциплины «Численные методы» в педвузах и элементов вычислительной математики в курсе школьной информатикк позволяют сделать вывод, что методическая система обучения вычислительной математике и численным методам мало изменилась за последнее время. Персональный компьютер зачастую исполь-

зуется лишь как новое, более удобное, доступное и быстродействующее вычислительное средство, ой просто заменяет в традиционной системе ручной счет, логарифмическую линейку, калькулятор. Сама же методическая система весьма консервативна, зачастую подвержена лишь косметическим и; ме-нениям и недостаточно используется потен диал современных информационно-коммуникационных технологий. Не учитывается влияние средств информационных и коммуникационных технологий на содержание дисциплины, которое должно более полно отражать возможности этих средств, современные научные достижения в области вычислительной математики и ориентированность процесса обучения на будущую профессиональную деятельность выпускников.

Нам видится, что реализация всего м -югообразия потенциальных зоз-можностей применения средств современн ых информационных и коммуникационных технологий в учебном процессе возможна только в случае проектирования и внедрения дидактически обоснованной целостной методической системы с учетом влияния этих средств на все ее компоненты, особенностей данной предметной области и специфики будущей профессиональной деятельности обучающихся.

Во второй главе «Развитие дидактической системы обучения ди< ци-плине "Численные методы" в условия« применения информациопно-коммуннкационных технологий» разработана модель методической системы обучения дисциплине, базирующаяся на комплексном применении средств информационно-коммуникационных технологий, спроектированы все компоненты методической системы.

Под методической системой мы понимаем такую совокупность вза1- мо-связанных и взаимообусловленных компонентов (цели, содержание, методы, формы и средства), которая направлена на целесообразное проектирова-же, организацию, контроль, анализ и корректирование учебного процесса с целью повышения эффективности обучения студентов конкретной учеСной дисциплине.

Под комплексным применением информационных и коммуникационных технологий мы понимаем педагогически целесообразное применение разнообразных средств информационных I' коммуникационных технологий на всех этапах процесса обучения дисциплине с учетом особенностей ее содержания, применяемых методов и организационных форм.

Анализ существующих подходов к развитию методических систем под воздействием компьютеризации и информатизации процесса обучения привел нас к построению модели процесса проектирования методической :ис-темы обучения дисциплине «Численные методы», представленной на ри<:.1 с конкретизацией тех новых методов, средств и организационных форм, которые основаны на целесообразном, комплексном применении средств инсюр-мационных и коммуникационных технологий на всех этапах обучения.

внешние факторы

Проектирование методической системы обучения дисциплине «Числеинию методы» в условиях комплексного применения информационно-коммуникационных технологий

внутренние

факторы

Теоретические основы

системный подход личности о-орнеи тированный подход дсятельностный подход оптимизационный подход творческий подход технологический подход

^дцактические принципы

преемственности, систематичности и последовательности: доступности, прочности и надежности, дифференциации и индивидуализации, активности, сознательности и самостоятельности, положительной мотивации, единства фундаментальной и прикладной подготовки, профессиональной направленности, _интерактивности, информационной технологичности обучения

Методическая система

Цели

обучения дисциплине «Численные метода»

Содержание

дисциплины «Численные методы»

Технопогичесхая под система средств педагогического взаимодействия

Методы

- проблемное изложение материала

- учебные дискуссии и обсуждения на аудиторных занятиях и в форуме вопросов и ответов

- учебные исследования на лабораторных работах на основе вычислительного эксперимента (эвристический метод)

- исследования в чоде выполнения творческих индивидуальных заданий (исследовательский метод)

- самоконтроль и самоорганизация учебной деятельности

Средства

З'чебная коллекция по дисциплине, включая электронный учебник с системой исполнителей, лекционный презентационный материал, конспекты пекциЙ н опорные схемы мо-оулеЛ

Ннтернет/Интрвнет информационные ресурсы инструментальные программные средства реализации численных методов :редства коммуникационного азаимодействия (электронная эоска объявлений, электронная почта, форум вопросов и ответов с интеллектуальным 1гекгом)

инструментальные программные средства контроля, тестирования и генерации отчетов

Формы

- проблемные, обзорные лекции,лекции с использованием средств информационных технологий

- учебно-исследовательские лабораторные работы

- рефераты, доклады

- самостоятельная работа по выполнению индивидуального задания, по созданию личной электронной предметной коллекции

- мини-конференция по представлению результатов выполнения индивидуальных заданий

Результат функционирования методической системы- усвоение студентами основного содержания дисциплины «Численные методы», сформированность соответствующих умений и навыков, а также приобретение опыта применения инфорнациокно-коммунихационных технологий в учебной деятельности, компьютера в качестве инструмента познания и личного электронного помощника

Рис /. Проектирование исторической системы обучения бу<)угцих учите чей ишрорматики е)иа/итине « Чис ien-ные методы# « контексте комплексного использования сре<>ств ин<!юрмШ(ионнО"Ю)ммуникационных технологии

Нам представляется, что приведенная схема, не отрицая традиционных подходов к проектированию и реализации учебного процесса, позволяет на-

метить пути развития методической системы обучения дисциплине «Численные методы» в условиях комплексного применения информационных и коммуникационных технологий.

Компоненты методической системы обучения в условиях применения информационных и коммуникационных технологий находятся в отношениях, отличных от иерархического подчинения сверху вниз: цели обучения -содержание - методы - организационные формы - средства обучения, так как велико взаимовлияние всех компонентов друг на друга. Динамичность методической системы обучения проявляется в сильном влиянии контекста социального, образовательного и технологического плана на функционирование всех ее компонент.

Методическая система всегда функционирует в определенной внешней среде. На методическую систему обучения дисциплине «Численные методы» влияют: требования социума, предъявляемые к уровню профессиональной компетентности выпускника вуза; содержание вычислительной математики как системы научного знания; системная преемственность курса численных методов и курсов высшей математики, информатики, а в последующем компьютерного моделирования; выраженная профессиональная направленность курса в структуре предметной подготовки будущего учителя информатики; познавательная самостоятельность личности обучаемого, включающая способность к саморегуляции познавательной деятельности, сформированность мотивов к учебной и будущей профессиональной деятельности.

Методическая система обучения находится во взаимодействии не только с внешней средой, но и внутренней (микросредой), определяемой условиями протекания учебного процесса в конкретном учебном заведении, уровнем использования в нем информационных и коммуникационных технологий, сформированностью информационной образовательной среды вуза, готовностью преподавателей применять комплексно разнообразные средства информационных и коммуникационных технологий на всех этапах организации учебного процесса. Взаимодействие микросреды и методической системы обучения неоднозначно. С одной стороны микросреда оказывает влияние на формирование всех элементов методической системы, а с другой стороны и сама методическая система обучения оказывает влияние на эволюцию микросреды, адаптируя ее к своим конечным целям.

С внедрением компьютерных технологий, педагогически целесообразным их использованием создаются новые условия для индивидуализации и дифференциации обучения, стимулирования субъектной активности, самостоятельности обучающегося, усиления мотивации учения, формирования познавательного интереса, творческих способностей, системного мышления. Компьютерные технологии привели к появлению новых форм наглядности и средств моделирования, которые стремительно совершенствуются и вместе с тем становятся широко доступными. Реализация межпредметных связей наполняется новым содержанием, так как информационный подход сегодня является общенаучным методом познания окружающей действительности и взаимопроникновение, взаимообогащение информатики и различных отрас-

лей научного знания становится важнейшей чертой современности. Стремительное развитие технологии средств обучения, расширение их дидактических возможностей предопределяет рост влияния технологии средств обучения на его методы, содержание и формы. Мы предлагаем дополнить сложившуюся систему общедидактических принципов принципом интерактивности, предполагающим динамичное взаимодействие, взаимовлияние образовательной среды и всех компонентов методической системы, открытость, эволюционность, демократичность информационно-образовательной среды, а также принципом информационной технологичности обучения, ориентированным на систематическое применение в образовательном процессе педагогически целесообразных средств информационно-коммуникационных технологий.

Руководствуясь выработанными положениями при проектировании методической системы, мы формулируем следующие цели обучения студентов педагогического вуза дисциплине «Численные методы»:

- овладение научным фундаментом вычислительной математики, понимание ее идей, методов, фактов и структур;

- формирование навыков практической реализации и использования вычислительных алгоритмов для решения математических задач, раскрытие на этой основе значения и сути вычислительного эксперимента как метода научного познания;

- создание основы для формирования методических взглядов будущего учителя информатики, формирование умения преобразовывать научный материал в фрагмент учебной дисциплины;

- формирование опыта применения информационных технологий в учебной деятельности, компьютера в качестве инструмента познания и личного электронного помощника;

- освоение методики разработки и использования в учебной деятельности личной электронной коллекции по учебной дисциплине.

В результате изучения дисциплины студент наряду с умениями использовать основные понятия и методы вычислительной математики, осуществлять анализ математической задачи и делать выбор численного метода ее решения, проводить необходимые расчеты в рамках построенных моделей, анализировать результаты, оценивать погрешность полученного решения должен уметь исследовать методы с учетом особенностей их реализации и оценкой пределов применимости, своевременно обращаться к компьютеру при решении задач, в которых возможна и целесообразна компьютерная поддержка, пользоваться разнообразными источниками информации, включая Интернет/Интранет электронные ресурсы, формировать личную электронную коллекцию программ, реализующих алгоритмы численных методов решения математических задач, формировать справочный материал в электронном виде на своем персональном компьютере, отражающий основное содержание дисциплины, со ссылками на программные модули, реализующие соответствующие численные методы.

Таким образом, базовая концепция разрабатываемой методической системы обучения дисциплине «Численные методы» будущих учителей информатики, основанная на целесообразном, комплексном применении средств информационных и коммуникационных технологий на всех этапах обучения, привела нас к необходимости уточнения целей преподавания дисциплины, смещения акцентов в сторону усиления как общеобразовательной, мировоззренческой, так и практической, технологической составляющих, создающих фундамент для реализации профессионально-педагогической направленности обучения студентов педагогического вуза данному предмету. Основу курса составляет методологический, обобщающий, обзорный, принципиальный материал, который конкретизируется, иллюстрируется реально используемыми в вычислительной практике алгоритмами.

Вместе с тем, персональный компьютер, оснащенный разнообразным программным обеспечением и являющийся важнейшим компонентом средств информационных и коммуникационных технологий, используемых в процессе обучения, рассматривается нами в рамках курса численных методов не просто как средство для выполнения вычислений, а как средство реализации вычислительных экспериментов, средство познания и освоения основного содержания дисциплины. Таким образом, осмысление теоретических основ проектирования методической системы обучения студентов педвуза дисциплине «Численные методы» в контексте использования средств информационных и коммуникационных технологий и ее базового компонента - содержания - привело нас к необходимости выделения центральной, сквозной линии курса, предусматривающей рассмотрение вопросов корректности, устойчивости, обусловленности вычислительных задач и вычислительных алгоритмов, особенностей поведения вычислительной погрешности в ходе выполнения компьютерных расчетов. Данная сквозная линия является организационной идеей, устойчивой единицей" содержания, образующей каркас курса, его архитектонику и одновременно основой для создания нового лабораторного практикума по дисциплине с использованием средств информационных и коммуникационных технологий. При организации лабораторных работ и самостоятельной работы студентов мы предлагаем сделать акцент на выполнении учебно-исследовательских, творческих заданий с выполнением анализа корректности, устойчивости реализуемого численного метода, сравнения алгоритмов различных методов решения математической задачи, определения границ их применимости, исследования свойств плохо обусловленных задач и неустойчивых алгоритмов с подтверждением выводов результатами вычислительных экспериментов.

Средства информационных и коммуникационных технологий в разрабатываемой нами структуре методической системы выступают в интеграции с организационными формами и методами обучения, выполняя роль не просто средства обучения, а основы для формирования той части предметной информационной среды, которая использует электронные формы представления информации. Электронные компоненты формирования информационной предметной среды не должны исключать традиционных источников инфор-

мации. Они должны взаимно дополнять друг друга, в совокупности формируя информационную предметную среду, структура которой в отношении дисциплины «Численные методы» представлена на рис 2.

! Субъекты процесса обучен« ! Придавать

~и |

Счтяя ;

Рис 2 Информационная среда обучения дисциплине « Численные методы»

Основу системы средств по учебной дисциплине «Численные методы составляет учебная коллекция. Учебная коллекция - это открытая система печатных и электронных источников информации по предмету, объединенных концептуально, структурно и содержательно, которая позволяет обеспечить достижение заданных государственным стандартом образовательных результатов, определяемых программой по данному предмету, на основе оптимального использования возможностей каждого вида этих источников. Электронная часть учебной коллекции является распределенным информационным ресурсом. Ее фрагменты представлены в виде Интранет-ресурса предметного содержания, информационных ресурсов на персональном компьютере студента, а также Интернет-ресурсов. В состав учебной коллекции входят:

- учебная программа по дисциплине «Численные методы»,

- учебники и учебные пособия по дисциплине, курс лекций преподавателя (в традиционной и электронной формах представления),

- модули расширения, представляющие материал за пределами программы,

- тесты для самоконтроля и контроля,

- методические указания по проведению практических занятий,

- методические рекомендации по организации лабораторного практикума,

- методические рекомендации по организации самостоятельной работы студентов, по созданию предметной электронной коллекции,

- Интернет/Интранет ресурсы.

Методы и средства подачи и усвоения содержания обучения объединяются в форме организации процесса обучения - целенаправленной, четко организованной, содержательно насыщенной и методически оснащенной системе познавательного общения, взаимодействия педагога и обучающихся, обучающихся между собой, обучающихся с изучаемым материалом и средствами обучения. Общепринятыми базовыми формами работы в высшей школе являются лекции, семинары, практические занятия, лабораторные практикумы, самостоятельная работа студентов, учебные практики, курсовое и дипломное проектирование. Систематическое использование разнообразных средств информационных и коммуникационных технологий позволяет изменить традиционные и приводит к возникновению новых организационных форм обучения: проблемные лекции, лекции-дискуссии, микроисследования в ходе выполнения лабораторных работ и индивидуальных заданий, определение содержания индивидуальных заданий в контексте будущей специальности, мини-конференция по защите результатов выполнения индивидуальных заданий, коммуникационные взаимодействия посредством форума и электронной почты в традиционном и Интранет-варианте, самоконтроль с помощью системы электронного тестирования.

Основной подход в организации современного высшего образования-увеличение доли самостоятельной работы студентов. Самостоятельная работа - это систематическая, планомерная, целенаправленная работа обучающихся, осуществляемая ими как в ходе обязательных по расписанию учебных занятий, так и во внеаудиторной форме. Основу организации самостоятельной работы студентов в разработанной методической системе образуют задания, которые выдаются им на лекциях, практических занятиях, в ходе выполнения лабораторного практикума. Организация эффективного взаимодействия студента с его персональным компьютером позволяет экономить время, перераспределить учебный материал между лекциями, практическими занятиями, лабораторным практикумом и самостоятельной внеаудиторной работой с увеличением доли последней. Основной объем самостоятельной работы приходится на создание личной электронной коллекции по предмету: создание справочной информации, реализация алгоритмов численных методов, проведение вычислительных экспериментов, создание отчетов, выполнение интегрированных и творческих заданий. Таким образом, персональный компьютер студента становится ведущим средством осуществления самостоятельной работы. Компьютер освобождает от рутинной работы, способствует воспитанию самостоятельности обучающихся, реализации творческой продуктивной деятельности. При этом компьютер отнюдь не вытесняет педагога, а наоборот, усиливает и изменяет его роль, добавляя функцию организатора эффективного сотрудничества обучающегося с его персональным компьютером.

Также во второй главе отражены методические аспекты внедрения раз-

работанной методической системы обучения в практику преподавания дисциплины «Численные методы» в педагогическом вузе при подготовке будущих учителей информатики.

В третьей главе «Экспериментальное исследование результатов внедрения разработанной методической системы обучения студентов педагогического вуза дисциплине "Численные методы"» описаны цели, задачи, организация и проведение основных этапов педагогического эксперимента, проходившего с 1999 по 2005 год, приводится статистическая обработка результатов исследования.

Педагогический эксперимент осуществлялся в три этапа на физико-математическом факультете Благовещенского государственного педагогического университета на отделении педагогических специальностей, осуществляющих подготовку будущих учителей информатики. Общее число участников эксперимента составило 457 человек (из них 349 - на формирующем и контролирующем этапах педэксперимента).

Главная цель педагогического эксперимента - проверка эффективности методической системы обучения будущих учителей информатики дисциплине «Численные методы» средствами информационно-коммуникационных технологий.

Основные задачи педагогического эксперимента:

1. Изучение и анализ уровня подготовки студентов педвуза по вычислительной математике и выявление причин, обуславливающих невысокий уровень усвоения содержания курса «Численные методы».

2. Установление уровня и разнообразия использования средств информационных и коммуникационных технологий в ходе изучения дисциплины «Численные методы будущими учителями информатики.

3. Проектирование целостной методической системы обучения дисциплине «Численные методы» в условиях целесообразного, комплексного применения средств информационных и коммуникационных технологий, учитывая то влияние, которое оказывает применение информационных и коммуникационных технологий на все компоненты системы: цели, содержание, методы, средства и организационные формы.

4. Выработка критериев диагностики эффективности разрабатываемой методической системы и проверка предположения об эффективности применения разработанной методической системы для осуществления учебного процесса по дисциплине «Численные методы» в педагогическом вузе.

В качестве критериев эффективности сформированной методической системы рассмотрены:

- влияние методической системы на уровень качества знаний по дисциплине «Численные методы», а также на формирование умений и навыков решения задач с использованием средств информационных и коммуникационных технологий; -эффективность преподавания численных методов при использовании разработанной методики;

-динамика мотивации обучающихся к использованию средств информационных и коммуникационных технологий в учебной и в будущей профессиональной деятельности.

На контролирующем (итоговом) этапе педагогического эксперимента в 2004-2005 гг. были определены: контрольная группа КГ - 49 студентов отделений информатика-математика и физика-информатика, изучавшие курс «Численные методы» по традиционной методике и экспериментальная группа ЭГ - 59 студентов отделений информатика-математика и физика-информатика, в которой обучающая экспериментальная работа осуществлялась автором исследования.

На начальной стадии этого этапа эксперимента было установлено отсутствие статистически значимого различия в состоянии контрольной и экспериментальной групп. Для определения уровня начальной обученности студентов были проанализированы результаты экзаменов по дисциплинам общепредметной подготовки (математический цикл), по информатике, программному обеспечению и программированию, а также было проведено тестирование по разделам высшей математики, информатике и информационным технологиям, составляющим теоретическую и технологическую основу для изучения дисциплины «Численные методы».

Студентам было предложено выполнить 25 тестовых заданий по высшей математике и 25 тестовых заданий, проверяющих знания и умения по дисциплинам «Информатика», «Программное обеспечение», «Программирование», позволяющие выявить уровень владения средствами ИКТ. Результаты тестирования контрольных и экспериментальных групп представлены в таблицах и на диаграммах.

Таблица I

Результаты измерений уровня знаний и умений по высшей математике в контрольной и экспериментальной группах в начале эксперимента

Число правильных ответов Число студентов, указавших данное число правильных ответов (%)

КГ ЭГ

<17 12,3% 11,9%

17-19 36,7% 40,7%

20-22 38,8% 37,3%

23-25 12,2% 10,1%

Таблица 2

Результаты измерений уровня владения средствами ИКТ в контрольной и экспериментальной группах в начале эксперимента

Число правильных ответов Число студентов, указавших данное число правильных ответов (%)

КГ ЭГ

< 17 6,1% 8,5%

17-19 42,9% 39,0%

20-22 32,7% 35,6%

23-25 18,3% 16,9%

Различий в уровнях начальной обученности по высшей математике, информатике и информационным технологиям студентов групп КГ и ЭГ не

выявлено. Достоверность этого вывода подтверждена с помощью статистического критерия Вилкоксона-Манна-Уитни с уровнем значимости 0,05.

Результаты итогового тестирования по численным методам с выполнением 25 заданий трех уровней сложности, позволивших выявить достижение студентами одного из уровней усвоения (1 - репродуктивное узнавание, 2-репродуктивное алгоритмическое действие, 3 - продуктивное эвристическое действие), представлены в следующей таблице и диаграмме.

Таблица 3

Распределение студентов контрольной и экспериментальной групп по уровням усвоения содержания дисциплины « Численные методы» по результатам итогового тестирования

Уровни усвоения Число студентов, достигших соответствующего уровня (%)

КГ ЭГ

1 уровень 22 (44,9%) 12 (20,3%)

2 уровень 21 (42,9%) 35 (59,4%)

3 уровень 6(12,2%) 12 (20,3%)

а кг п-эг

Рис 3. Гистограмма распределения студентов контрольной и экспериментальной групп по уровням усвоения в результате итогового тестирования в завершении эксперимента

Из приведенных в таблице данных следует, что студенты экспериментальной группы имеют более полные и глубокие знания и более действенные умения. Достоверность полученных данных и проверка гипотезы подтвердились с помощью критерия х1 с вероятностью 95%.

Итак, начальные состояния экспериментальной и контрольной групп совпадают, а конечные - различаются. Следовательно, можно сделать вывод, что эффект изменений обусловлен именно применением экспериментальной методики через реализацию методической системы обучения дисциплине «Численные методы» средствами информационных и коммуникационных технологий.

Эффективность разработанной методической системы подтверждается

также возросшей познавательно активностью студентов экспериментальной группы, ростом мотивации к изучению дисциплины и использованию средств информационных и коммуникационных технологий в учебной и будущей профессиональной деятельности, возросшим уровнем самостоятельности обучаемых, качеством и количеством результатов учебного труда.

Таким образом, гипотезу и положения, выносимые на защиту, считаем доказанными.

В заключении обобщены и систематизированы результаты диссертационного исследования, сформулированы следующие выводы:

1. Практика совершенствования высшего образования показывает, что сегодня все сложнее становится с помощью традиционных средств реагировать на возникающие проблемы в обучении и воспитании. В условиях роста объемов информационных потоков их можно решить, как правило, активно применяя новые информационно-коммуникационные технологии. Анализ вузовской практики свидетельствует, что к настоящему времени накоплен определенный опыт использования средств информационных и коммуникационных технологий и в то же время потенциал информационных и коммуникационных технологий реализуется в образовательном процессе сравнительно ограниченно.

2. Разработка и внедрение методической системы обучения дисциплине «Численные методы» средствами информационно-коммуникационных технологий при подготовке будущих учителей информатики является актуальным, отвечает современным тенденциям развития информационного общества и высшего образования и позволяет разрешить сложившееся противоречие между новыми условиями обучения и осуществлением процесса обучения в рамках традиционных методических систем; между уровнем развития современных информационно-коммуникационных технологий и эффективностью их использования в процессе обучения; между мотивацией студентов, знакомых с возможностями компьютеров и современных телекоммуникаций, и традиционными содержанием, методами и формами обучения, которые им предлагаются.

3. Реализация всего многообразия потенциальных возможностей применения средств современных информационно-коммуникационных технологий в учебном процессе возможна только в случае проектирования и внедрения дидактически обоснованной целостной методической системы с учетом влияния этих средств на все ее компоненты, особенностей данной предметной области и специфики будущей профессиональной деятельности обучающихся.

4. Технология обучения дисциплине должна быть построена как целостная развивающаяся система. Она должна быть направлена на комплексное проектирование и реализацию обновленного содержания, фундаментально обобщенного на основе современной научной методологии и достижений в области вычислительной математики; инновационных методов, форм и средств обучения, адекватных целям современного образования, содержанию будущей профессиональной деятельности, требованиям к профессио-

нально важным качествам специалиста, способствующих достижению достаточно высокого уровня освоения содержания дисциплины и овладения новыми средствами осуществления учебной деятельности.

5. Успешность достижения целей применения информационно-коммуникационных технологий обеспечивается функционированием информационной предметной среды со встроенными технологиями обучения, способствующих возникновению и развитию процессов активного информационного взаимодействия между преподавателем, обучающимся и средствами информационных технологий, функционированием организационных структур педагогического взаимодействия в рамках реализуемой технологии обучения.

6. Применение информационно-коммуникационных технологий дает двойственный эффект. С одной стороны, приводит к изменению организационных форм и появлению новых методов обучения, с другой - у студентов вырабатываются навыки умелого использования достижений современных компьютерных технологий. Информатизация предметных областей, интеллектуализация учебной деятельности, общие интеграционные тенденции процесса познания в информационной среде приводят к расширению и углублению содержания изучаемых дисциплин, а также меняют саму структуру учебной деятельности, взаимодействие участников учебного процесса, содержание и характер деятельности педагога.

7. В процессе исследования научно обоснована, спроектирована и в полном объеме внедрена в практику педагогического университета целостная методическая система обучения дисциплине «Численные методы» на основе комплексного использования средств информационно-коммуникационных технологий. Разработаны авторская программа курса, лабораторный практикум, комплекс индивидуальных заданий, система организации самостоятельной работы студентов на протяжении всего изучения дисциплины и соответствующие методические рекомендации, что позволило интенсифицировать и повысить эффективность процесса обучения студентов педагогического вуза дисциплине «Численные методы».

8. Достоверность разработанных теоретических положений и дидактического обеспечения дисциплины проверялась в ходе специально организованного педагогического эксперимента. При сравнении результатов итогового тестирования по дисциплине было обнаружено статистически значимое различия в достигнутых уровнях усвоения знаний и умений в экспериментальной и контрольной группах. Также эффективность разработанной методической системы подтверждено возросшей познавательно активностью студентов экспериментальной группы, ростом мотивации к изучению дисциплины и использованию средств информационных и коммуникационных технологий в учебной и будущей профессиональной деятельности, возросшим уровнем самостоятельности обучаемых, качеством и количеством результатов учебного труда.

Основное содержание диссертационного исследования отражено в

следующих публикациях:

Учебное пособие

1. Федченко, Г.М. Численные методы: Курс лекций / Г.М. Федченко. - Благовещенск: Изд-во Б ГПУ, 2005. - 178 с.

Учебная программа

2. Федченко, Г.М. Численные методы: Учебная программа для студентов БГПУ по специальности «030100.00 - Информатика с дополнительной специальностью» /Г.М. Федченко. - Благовещенск: Изд-во БГПУ, 2005. - 53 с.

Методические материалы

3. Федченко, Г.М. Численные методы решения дифференциальных уравнений первого порядка: Методические материалы / Г.М. Федченко, А.С. Матевосян. - Благовещенск: Изд-во БГПУ, 1996. - 35 с.

Статьи

4. Федченко, Г.М. Психологические аспекты информатизации и компьютеризации процесса обучения / Г.М. Федченко //Развитие психологической науки и практики в Дальневосточном регионе: Материалы научно-практической конференции, Благовещенск, 21-22 октября 2004 г. - Благовещенск, 2004. -СЛ01-Ю4.

5. Федченко, Г.М. Модернизация методических систем в условиях перехода к непрерывному образованию / Г.М. Федченко // Реализация принципа преемственности в профессиональном образовании: Материалы межвузовской научно-методической конференции, Благовещенск, 3 февраля 2005 г. - Благовещенск, 2005. - С. 89-97.

6. Федченко, Г.М. К вопросу о применении средств информационно-коммуникационных технологий для формирования предметной информационной среды по дисциплине «Численные методы» / Г.М. Федченко // Высокие технологии в педагогическом процессе: Труды VI Международной научно-методической конференции преподавателей вузов, ученых и специалистов, Н.Новгород, 21-22 апреля 2005 г. - Н.Новгород, 2005. - Том 3. -С. 226-230.

7. Федченко, Г.М. Организация самостоятельной работы студентов педвуза в ходе изучения дисциплины «Численные методы» / Г.М. Федченко // Актуальные вопросы развития образования и производства: Сборник трудов VI Всероссийской научно-практической конференции студентов, соискателей, молодых ученых и специалистов. - Н.Новгород, 2005. - С. 258-260.

8. Федченко, Г.М. Структура модуля дисциплины «Численные методы» / Г.М. Федченко // Вестник Волжского государственного педагогического университета, Н.Новгород, ВГИПУ, 2006. - С. 142-144.

9. Федченко, Г.М. Проектирование методической системы обучения дисциплине «Численные методы» в педвузе / Г.М. Федченко // Вестник Волжского государственного педагогического университета, Н.Новгород, ВГИПУ, 2006.-С. 145-154.

Материалы и тезисы докладов научно-практических конференций

10 Федченко, Г.М. Реформа образования и новые информационные технологии / Г.М. Федченко, В.В. Немилостива // Обновление содержания общего обра-

зования: Материалы научно-практической конференции. Благовещенск. 2225 мая 1995 г. - Благовещенск, 1995. - Часть 1. - С. 48-50.

П.Федченко, Г.М. Система индивидуальных заданий в рамках практикума по курсу «Основы новых информационных технологий» / Г.М. Федченко, Е.Ф. Алутина //Профессиональная направленность внеаудиторных занятий со студентами по специальным дисциплинам: Тезисы докладов методической конференции преподавателей института. - Благовещенск, 1995. - С. 25-26.

12. Федченко, Г.М. К вопросу о внедрении современных информационных технологий в учебном процессе. Применение мультимедиа-систем в образовании / Г.М. Федченко, A.C. Магевосян // Сборник материалов второго межвузовского научно-методического семинара учреждений высшего профессионального образования Дальневосточного региона «Общие подходы в подготовке специалистов: проблемы и пути их решения в условиях интеграции высшего военного и гражданского образования ВУЗов Дальнего Востока». -Благовещенск, 1997. - Часть I. - С. 82-84.

П.Федченко, Г.М. О концепции информатизации Благовещенского государственного педагогического университета / Г.М. Федченко, A.C. Магевосян, А.Н. Семочкин //Материалы 52-й научно-практической конференции преподавателей и студентов БГПУ. - Благовещенск, 2002. - С. 218-221.

14.Федченко, Г.М. Модернизация дидактических принципов в связи с появлением нового объекта обучения - тандема «человек+компьютер» / Г.М. Федченко // Новые технологии в обучении физике и математике: Материалы конференции, Благовещенск, 2003 г. - Благовещенск, 2003. -С. 121-123.

15 Федченко, Г.М. Средства информационных технологий как важнейшие элементы культуросообразной среды в вузе / Г.М. Федченко //Организация ценностно-ориентационной деятельности студентов в образовательном пространстве вуза: Материалы межвузовской научно-методической конференции, Благовещенск, б февраля 2003г. - Благовещенск, 2003. - С. 97-100.

16.Федченко, Г.М. Структура модуля дисциплины «Численные методы» / Г.М. Федченко //Вестник ВГИПУ: Научно-методический журнал- Вып.2. -Н.Новгород: ВГИПУ 2006.-С.89-92.

П.Федченко, Г.М. Проектирование методической системы обучения дисциплине «Численные методы» / Г.М. Федченко //Вестник ВГИПУ: Научно-методический журнал- Вып.2. - Н.Новгород: ВГИПУ 2006.-С.92-95.

Сдано в набор 13.01.2006 Подписано в печать 13.01.2065 Формат 60x84/16 Усл.печл. 1,5 Тираж 100 экз. Заказ 32

Издательство ВГИПУ, 603002, Н.Новгород, ул. Луначарского, 23 Отпечатано в редакционно-издательском центре «Полиграф» ВГИПУ 603004, Нижний Новгород, ул. Челюскинцев 9

¿OOGA

гб42_-fr 2 6 4 2

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Федченко, Галина Михайловна, 2006 год

v Введение.

Глава 1. Теоретико-методологические основы проектирования методической системы обучения дисциплине «Численные методы» в педагогическом вузе.

1.1. Теоретические предпосылки информатизации и компьютеризации учебного процесса по дисциплине «Численные методы» в педагогическом учебном заведении.

1.2. Методологические аспекты проектирования методической системы обучения дисциплине «Численные методы».

1.3. Анализ практики преподавания дисциплины «Численные методы» в * педагогических учебных заведениях и элементов вычислительной математики в курсе информатики в средней школе.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Развитие дидактической системы обучения дисциплине «Численные методы» в условиях применения информационно-коммуникационных технологий.

2.1. Модель методической системы обучения дисциплине «Численные методы», учитывающая комплексное применение информационно-коммуникационных технологий.

2.2. Проектирование основных компонентов методической системы.

2.3. Методические аспекты обучения дисциплине «Численные методы» средствами информационно-коммуникационных технологий.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Экспериментальное исследование результатов внедрения разработанной методической системы обучения студентов педагогического вуза дисциплине «Численные методы».

3.1. Задачи, содержание и этапы экспериментального исследования.

3.2. Критерии диагностики эффективности обучения численным методам студентов педагогического вуза в условиях применения информационно-коммуникационных технологий.

3.3. Обработка и анализ результатов педагогического эксперимента.

Выводы по главе 3.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Методическая система обучения будущих учителей информатики дисциплине "Численные методы""

Актуальность исследования. Дисциплина «Численные методы», которая развивает идеи численного решения задач, возникающих в процессе компьютерного моделирования разнообразных объектов (предметов, процессов, явлений реального мира), представляет собой важную составную часть профессиональной подготовки будущих учителей информатики в педагогических вузах. Ее значение в настоящее время определяется не только увеличивающимися возможностями применения методов вычислительной математики в различных прикладных научных направлениях и, как следствие, в вузовском учебном процессе, но и проникновением численных алгоритмов приближенного решения задач в среднее образование, т.е. в сферу профессиональной деятельности учителя. Переход к профильному обучению с выделением физико-математического, естественнонаучного и информационно-технологического направлений в старших классах существенно расширяет эту сферу.

Место и роль дисциплины «Численные методы» в системе профессиональной подготовки будущих учителей информатики таковы, что, во-первых, возможно гармонично сочетать фундаментальный подход-к изучению предметного содержания с технологичной направленностью курса; во-вторых, организовать учебный процесс с использованием всего богатого потенциала средств современных информационно-коммуникационных технологий, что позволит:

-улучшить качество обучения посредством более полного использования доступной информации;

- повысить эффективность учебного процесса на основе его индивидуализации и интенсификации;

-активизировать познавательную деятельность и повысить уровень самостоятельности обучающихся;

- повысить уровень информационной культуры обучающихся и усилить мотивацию к освоению средств и методов информатики для эффективного применения в учебной и профессиональной деятельности.

Новыми стратегическими целями современных образовательных систем является подготовка не просто специалиста-исполнителя, но творчески развитой личности, способной к постоянному самосовершенствованию, к решению нестандартных задач в постоянно меняющихся условиях профессиональной деятельности. Модернизация затрагивает и уровень высшего образования, предъявляя повышенные требования к качеству подготовки дипломированных специалистов. От современного высшего учебного заведения требуется внедрение новых подходов к обучению, обеспечивающих наряду с его фундаментальностью и соблюдением Государственных образовательных стандартов развитие профессиональных, творческих, информационных, коммуникативных компетенций выпускника, способности к самообразованию. Ожидается, что именно информатизация и компьютеризация образовательного процесса будет способствовать решению этих задач.

Современное общество характеризуется проникновением информационно-коммуникационных технологий во все сферы человеческой деятельности. Но если процесс компьютеризации сводится только к оснащению все более мощными компьютерами, соединению их в сети, подключению к Интернету и обучению простейшим способам использования этого оборудования, он не дает должных результатов, не оправдывает ожиданий о коренной модернизации традиционных видов деятельности. Будущее за системными решениями, которые подразумевают целесообразное, комплексное, высокоэффективное использование компьютеров, информационных и коммуникационных технологий. Компьютеризация проходит успешно там, где она выступает как автоматизация умственного труда, меняющая соотношение в нем рутинных и творческих процессов. Именно такая компьютеризация имеет подлинно гуманистический характер.

Все это в полной мере справедливо и в отношении компьютеризации процессов обучения: преподавания и учения. Так новая роль компьютеров в дидактическом процессе как хранилища хорошо структурированной информации, сравнительная простота доступа к ней, смещает целевые установки обучения с запоминания большого объема тактического материала на умение осуществлять поиск информации, необходимой для решения учебных и прикладных задач, а самое важное - умение определить, какая именно информация необходима для их решения, то есть встает задача распределения знаний между компьютером и человеком, формирования у обучаемого качеств эксперта. Исходя из этого, использование компьютера, информационно-коммуникационных технологий, по нашему мнению, должно строиться в прямой зависимости от новых стратегических целей современных образовательных систем - подготовки не только специалиста-исполнителя, но и творчески развитой личности, способной к постоянному самосовершенствованию, к решению нестандартных задач в постоянно меняющихся условиях профессиональной деятельности.

Фундамент научно обоснованной социально-философской концепции компьютеризации и информатизации сферы образования заложен в работах Р.Ф. Абдеева, Б.С. Гершунского, Г.Р. Громова, К.К. Колина, А.И. Ракитова, Г.Л. Смоляна, А.Д. Урсула и др. Психологические аспекты внедрения информационных технологий, компьютеров в процесс обучения представлены в работах A.B. Брушлинского, O.K. Тихомирова, Т.В. Корниловой, В.П. Зин-ченко, М. Коула, А.Е. Войскунского, Ю.Д. Бабаевой, Ю.Я. Голикова, А.Н. Костина, Е.И. Машбица, С. Пейперта и др. Теоретические основы создания и использования средств информатизации образования, научное обоснование педагогической целесообразности их применения, дидактические условия компьютеризации обучения изложены в работах Н.В. Апатовой, Ю.С. Брановского, Я.А. Ваграменко, Б.С. Гершунского, А.П. Ершова, A.A. Кузнецова, М.П. Лапчика, Е.И. Машбица, В.М. Монахова, Е.С. Полат, И.В. Роберт и др. Теоретические концепции учебного процесса, протекающего в условиях компьютеризации сформулированы в работах Н.В. Апатовой, И.Г. Захаровой, О.В. Зиминой, В.М. Монахова, A.B. Осина, И.В. Роберт, И.А. Румянцева, A.A. Червовой.

Эффективное внедрение информационно-коммуникационных технологий предполагает совершенствование методических систем с учетом возрастающих возможностей этих технологий для представления и обработки информации, моделирования разнообразных объектов и явлений окружающей действительности, проведения вычислительного эксперимента, визуализации абстракций. Развитием методических систем обучения в условиях информатизации и компьютеризации образования занимались A.A. Кузнецов, Э.И. Кузнецов, Ю.А. Первин, М.П. Лапчик, В.М. Монахов, O.A. Козлов, A.B. Могилев и др. Эти работы указали направления и пути совершенствования методических систем.

Проблемам обучения дисциплинам «Вычислительная математика», «Численные методы» в высших учебных заведениях и элементам вычислительной математики в курсе информатики средней школы посвящены диссертационные исследования И.А. Кузнецовой, В.В. Мокшиной, И.Н. Пальчиковой, М.И. Рагулиной, Е.А. Рябухиной, A.B. Рябых, Т.А. Степановой. Однако в работах указанных авторов еще не получили должного отражения вопросы развития целостной методической системы обучения данным дисциплинам, проблемы эффективного использования современных средств информационно-коммуникационных технологий и построения на основе их использования предметных информационных сред, учитывающих особенности содержания этих дисциплин и отражение в них достижений современной науки и технологии. Таким образом, приходится констатировать, что до настоящего времени проблема построения методических систем обучения дисциплине «Численные методы» изучена не в полной мере и требует дальнейших исследований и своего решения. Нам видится, что еще недостаточно точно раскрыт потенциал, определены роль и место средств современных информационно-коммуникационных технологий в процессе обучения дисциплине «Численные методы» в педагогическом учебном заведении; не разработано содержание, которое наиболее полно учитывает возможности этих средств, современные научные достижения в области вычислительной математики и ориентированность процесса обучения на будущую профессиональную деятельность выпускников; методики и технологии обучения, включающие методы информационного ресурса, коммуникационных взаимодействий, открытых программ, проектов, интерактивных динамических моделей, применения разнообразных инструментальных средств для реализации алгоритмов численных методов и т.д.

Актуальность исследования определяется необходимостью внедрения методических систем обучения на основе целесообразного, комплексного использования разнообразных средств информационно-коммуникационных технологий и недостаточной разработанностью научно-обоснованных подходов к проектированию и реализации таких методических систем в отношении конкретных предметных областей.

Проблема нашего исследования определяется насущной потребностью разрешения объективно сложившегося в условиях реформирования высшей школы противоречия между новыми условиями обучения и осуществлением процесса обучения в рамках традиционных методических систем; между уровнем развития современных информационно-коммуникационных технологий и эффективностью их использования в процессе обучения; между мотивацией студентов, знакомых с возможностями компьютеров и современных телекоммуникаций, и традиционными содержанием, методами и формами обучения, которые им предлагаются.

Поиск путей интенсификации, повышения качества учебного процесса, новых средств и методов обучения - это неизменный атрибут педагогической теории и практики. Совершенствование учебного процесса сегодня связывают с ориентацией на современные образовательные парадигмы, с возможностью активного использования информационных технологий, компьютерной поддержки процесса обучения, методов открытого образования. Как показывает педагогическая практика, любое новшество в процессе обучения приводит к существенным изменениям в планировании и организации учебного процесса. Нужен не отдельный метод или средство обучения, а целостная педагогическая технология - совокупность методов, средств и форм организации обучения, обеспечивающих достижение поставленных дидактических целей. В новых условиях необходимы новые подходы к организации учебного процесса, разработка концептуальных основ обновления методических систем.

В свете такой постановки вопроса сформулирована цель нашего исследования - теоретическое обоснование, разработка и экспериментальная проверка методической системы обучения будущих учителей информатики дисциплине «Численные методы».

Объект - процесс обучения дисциплине «Численные методы» будущих учителей информатики.

Предмет исследования - методическая система обучения студентов педагогического вуза дисциплине «Численные методы», основанная на целесообразном, комплексном использовании средств современных информационно-коммуникационных технологий, выступающих в качестве основы формирования предметной информационной среды.

Гипотеза исследования состоит в том, что процесс обучения дисциплине «Численные методы» будет осуществляться эффективнее, приводить к более высокому уровню обученно.сти и усилению мотивации у студентов к использованию средств ИКТ в учебной деятельности, если:

- на всех этапах проектирования методической системы обучения студентов педагогического вуза дисциплине «Численные методы» будет учитываться возможности средств современных информационно-коммуникационных технологий;

Исходя из цели и гипотезы исследования, были определены задачи исследования:

2) обосновать и сформировать методическую систему обучения студентов педагогического вуза средствами информационно-коммуникационных технологий на примере курса «Численные методы»;

3) разработать учебную программу дисциплины «Численные методы», отражающую изменения в содержании, средствах, методах и организационных формах обучения на основе целесообразного, комплексного использования средств информационно-коммуникационных технологий на всех этапах обучения;

4) разработать комплексы лабораторных работ, индивидуальных заданий, отражающие основную концепцию формируемой методической системы и учитывающих специфику подготовки студентов педвуза к будущей профессиональной деятельности;

5) экспериментально оценить эффективность разработанной методической системы.

В процессе работы над диссертацией для реализации поставленных целей и задач был использован комплекс теоретических и эмпирических методов: теоретический анализ и синтез при изучении философской, психолого-педагогической, методической и специализированной (предметной) литературы по проблематике исследования с целью выработки концепции исследования, системный анализ, обобщение опыта преподавания дисциплины «Численные методы» в педагогических учебных заведениях, анализ различных подходов к решению проблем внедрения средств информационно-коммуникационных технологий и реализации компьютерной поддержки процессов обучения, педагогическое наблюдение, интервьюирование и анкетирование, педагогический эксперимент, математико-статистические методы обработки результатов.

Теоретико-методологической основой исследования явились фундаментальные работы в области философии образования, психологии и педагогики (С.И. Архангельский, Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, А.Е. Войскун-ский, Б.С. Гершунский, В.И. Загвязинский, В.П. Зинченко, П.И. Пидкаси-стый, Г.К. Селевко, Н.Ф.Талызина, O.K. Тихомиров и др.); теоретические разработки в области компьютеризации и информатизации образования (A.A. Андреев, Н.В. Апатова, Ю.С. Брановский, Я.А. Ваграменко, А.П. Ершов, O.A. Козлов, A.A. Кузнецов, М.П. Лапчик, Е.И. Машбиц, В.М. Монахов, Е.С. Полат, И.В. Роберт и др); исследования преимуществ компьютерных технологий в интенсификации и активизации процессов обучения (A.A. Вербицкий, И .Г. Захарова, О.В. Зимина, A.B. Осин, C.B. Панюкова, Э.Г. Скибицкий, O.K. Филатов, A.A. Червова, Д.В. Чернилевский и др.); литература по теории и методике обучения математике и информатике (Т.А. Бороненко, А.И. Боч-кин, М.Б. Волович, В.А. Гусев, О.Б. Епишева, В.В. Лаптев, М.П. Лапчик, А.Г. Мордкович, Н.И. Рыжова, Г.И. Саранцев, И.Г. Семакин, A.A. Столяр, Е.К. Хеннер, М.В. Швецкий и др.).

Исследование проводилось в период с 1999 по 2005 год и состояло из нескольких этапов.

Этапы исследования:

I этап (1999 - 2001 гг.) - теоретический анализ проблемы исследования, обзор литературных источников, изучение опыта преподавания дисциплины «Численные методы» в педагогических учебных заведениях. На этом этапе определены основные позиции исследования, обоснована его проблема, определены цели и задачи, выработана стратегия экспериментальной работы.

II этап (2001 — 2003 гг.) - разработка основных теоретических положений диссертации: выработка теоретических основ проектирования методической системы, разработка основных ее компонентов, апробация фрагментов, подготовка к публикации статей и учебно-методических пособий.

III этап (2003 — 2005 гг.) - экспериментальная проверка эффективности методической системы, публикация учебно-методических пособий.

Научная новизна исследования состоит в том, что:

- выявлены и обоснованы возможность и целесообразность применения средств информационно-коммуникационных технологий в обучении численным методам студентов педвуза;

- спроектирована и обоснована целостная методическая система обучения дисциплине «Численные методы» в условиях применения средств информационно-коммуникационных технологий;

Теоретическая значимость работы заключается в том, что: разработаны теоретические основы построения всех компонентов методической системы обучения дисциплине «Численные методы», базирующейся на применении информационно-коммуникационных технологий; конкретизированы общедидактические принципы построения процесса обучения, основанного на целесообразном, комплексном применении средств информационно-коммуникационных технологий и дополнены принципами интерактивности и информационной технологичности; уточнены критерии отбора и формирования содержания дисциплины «Численные методы»; спроектирована структура модуля учебной дисциплины «Численные методы» во взаимосвязи с выработанными целями осуществления учебного процесса по дисциплине.

Практическая значимость исследования состоит в том, что: разработана и апробирована учебная программа курса «Численные методы», отражающая изменения в содержании, средствах, методах и организационных формах обучения на основе комплексного использования средств информационно-коммуникационных технологий; теоретические положения и результаты исследований автора внедрены в практику обучения дисциплине «Численные методы» через создание комплекса лабораторных работ, индивидуальных заданий; методических рекомендаций по использованию средств информационно-коммуникационных технологий в ходе изучения дисциплины, включая указания по организации самостоятельной работы студентов по созданию личной предметной электронной коллекции.

Выводы и предложения по результатам исследования могут быть использованы для дальнейшего совершенствования методики преподавания дисциплины «Численные методы» в педагогических учебных заведениях, элементов вычислительной математики в профильных курсах информатики в школе, а также в процессе переподготовки учителей информатики.

На защиту выносятся:

1. Обоснование необходимости и возможности целесообразного, комплексного использования средств информационно-коммуникационных технологий при подготовке будущих учителей информатики в рамках курса «Численные методы».

2. Структура содержания учебного материала по дисциплине «Численные методы», с выделением сквозной линии курса, предусматривающей рассмотрение вопросов корректности, устойчивости и обусловленности вычислительных задач и вычислительных алгоритмов, особенностей поведения вычислительной погрешности в ходе выполнения компьютерных расчетов.

Достоверность положений, результатов и выводов проведенного исследования обусловлены обоснованностью исходных позиций, выбором методов исследования, адекватных предмету и задачам работы, непротиворечивостью логики исследования, проверкой результатов исследования на различных этапах экспериментальной работы.

Апробация результатов исследования: основные теоретические положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на научно-методических семинарах и заседаниях кафедры информатики Благовещенского государственного педагогического университета (г. Благовещенск, БГПУ, 2001-2005 гг.), на межвузовских научно-методических конференциях «Организация ценностно-ориентационной деятельности студентов в образовательном пространстве вуза» (г. Благовещенск, БГПУ, февраль 2003 г.), «Новые технологии в обучении физике и математике» (г. Благовещенск, БГПУ, март 2003 г.), «Модернизация образовательных систем в условиях перехода к непрерывному образованию» (г. Благовещенск, БГПУ, февраль 2005 г.), на VI Всероссийской научно-практической конференции студентов, соискателей, молодых ученых и специалистов (г. Н.Новгород, ВГИПА, 2005 г.); на региональной научно-практической конференции «Развитие психологической науки и практики в Дальневосточном регионе» (г. Благовещенск, АмГУ, октябрь 2004 г.), на VI Международной научно-методической конференции преподавателей вузов, ученых и специалистов (г. Н.Новгород, ВГИПА, апрель 2005 г.), а также в научно-исследовательской лаборатории «Проблемы естественнонаучного и математического образования в вузах» (г. Н.Новгород, ВГИПУ).

Внедрение результатов исследования. Результаты диссертационного исследования внедрены в учебно-воспитательный процесс в ГОУ «Благовещенский педагогический колледж № 1».

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Проведенное педагогическое исследование подтверждает правомерность выдвинутой гипотезы и положений, выносимых на защиту, и позволяет сделать следующие выводы.

1. Практика совершенствования высшего образования показывает, что сегодня все сложнее становится с помощью традиционных средств реагировать на возникающие проблемы в обучении и воспитании. В условиях роста объемов информационных потоков их можно решить, как правило, активно применяя новые информационно-коммуникационные технологии. Анализ вузовской практики свидетельствует, что к настоящему времени накоплен определенный опыт использования средств ИКТ и в то же время потенциал ИКТ реализуется в образовательном процессе сравнительно ограничено.

6. Применение информационно-коммуникационных технологий дает двойной эффект. С одной стороны, приводит к изменению организационных форм и появлению новых методов обучения, с другой - у студентов вырабатываются навыки умелого использования достижений современных компьютерных технологий. Информатизация предметных областей, интеллектуализация учебной деятельности, общие интеграционные тенденции процесса познания в информационной среде приводят к расширению и углублению содержания изучаемых дисциплин, а также меняют саму структуру учебной деятельности, взаимодействие участников учебного процесса, содержание и характер деятельности педагога.

8. Достоверность разработанных теоретических положений и дидактического обеспечения дисциплины проверялась в ходе специально организованного педагогического эксперимента. При сравнении результатов итогового тестирования по дисциплине было обнаружено статистически значимое различия в достигнутых уровнях усвоения знаний и умений в экспериментальных и контрольных группах. Также эффективность разработанной методической системы подтверждено возросшей познавательно активностью студентов экспериментальных групп, ростом мотивации к изучению дисциплины и использованию средств ИКТ в учебной и будущей профессиональной деятельности, возросшим уровнем самостоятельности обучаемых, качеством и количеством результатов учебного труда.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Федченко, Галина Михайловна, Нижний Новгород

1. Абдеев, Р.Ф. Философия информационной цивилизации / Р.Ф. Абдеев. -М.: ВЛАДОС, 1994.-336с.

2. Агапова, О.И. О трех поколениях компьютерных технологий обучения / О.И. Агапова, А.О. Кривошеев, A.C. Ушаков // Информатика и образование. 1994. - № 2. - С. 34-40.

3. Акилова, И.М. Вычислительная математика / И.М. Акилова. Благовещенск: Изд-во АмГУ, 2004. - 165 с.

4. Алехина, И.В. Дидактические основы применения ЭВМ в процессе формирования педагогических умений будущих учителей: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.01 / И.В. Алехина. Брянск, 1994. - 20 с.

5. Алутина, Е.Ф. Теоретическая информатика: Учебное пособие / Е.Ф. Алутина, И.А. Румянцев; под общ. ред. д.т.н., проф. И.А. Румянцева. -СПб.-Благовещенск: Изд-во БГПУ, 2005. 361 с.

6. Апатова, Н.В. Информационные технологии в школьном образовании / Н.В. Апатова. М.: Институт общеобразовательной школы РАО, 1994. -228 с.

7. Апатова, Н.В. Влияние информационных технологий на содержание и методы обучения в средней школе: Дис. д-ра пед. наук: 13.00.02 / Н.В. Апатова. М., 1994. - 354 с.

8. Арушанян, О.Б. Практикум на ЭВМ по вычислительным методам. Численное решение нелинейных уравнений / О.Б. Арушанян. М.: Изд-во МГУ, 2003.-37 с.

9. Архангельский, С.И. Учебный процесс в высшей школе, его закономерные основы и методы: Учеб.-метод. пособие / С.И. Архангельский. М.: Высш. школа, 1980. - 368 с.

10. Бабаева, Н.С. Приближенные методы решения уравнений / Н.С. Бабаева // Информатика и образование. 2004. - № 6. - С. 32-39.

11. Бабаева, Ю.Д. Психологические последствия информатизации / Ю.Д. Бабаева, А.Е. Войскунский // Психологический журнал. 1998. - Т. 19, № 1. - С. 89-100.

12. Бабанский, Ю.К. Оптимизация процесса обучения (Общедидактический процесс) / Ю.К. Бабанский. М.: Педагогика, 1977. - 256 с.

13. Бахвалов, Н.С. Численные методы: Учеб. пособие для физ.-мат. специальностей вузов / Н.С. Бахвалов, Н.П. Жидков, Г.М. Кобельков; под общ. ред. Н.И. Тихонова. 2-е изд. - М.: Физматлит: Лаб. базовых знаний; СПб.: Нев. диалект, 2002. - 630 с.

14. Бахвалов, Н.С. Численные методы в задачах и упражнениях / Н.С. Бахвалов, A.B. Лапин, Е.В. Чижонков. М.: Высшая школа, 2000. - 190 с.

15. Башкатова, Ю.В. Применение НИТ в изучении функций комплексной переменной: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / Ю.В. Башкатова. -М., 2000.-22 с.

16. Беляева, A.B. Компьютерно-опосредованная деятельность и проблема психического развития / A.B. Беляева, М. Коул // Психологический журнал. 1991.-Т. 12, №2.-С. 145-152.

17. Беляков, О.И. Использование средств НИТ для контроля знаний и умений учащихся по биологии: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / О.И. Беляков. СПб.: 2000. - 20 с.

18. Беспалько, В.П. Слагаемые педагогической технологии / В.П. Беспалько. -М: Педагогика, 1989. 192 с.

19. Беспалько, В.П. Образование и обучение с участием компьютеров (педагогика третьего тысячелетия) / В.П. Беспалько. М.: Изд-во Московского психолого-социального института; Воронеж: Изд-во НПО «МОДЭК», 2002.-352 с.

20. Бешенков, С.А. Формализация и моделирование: Метод, пособие / С.А. Бешенков, Е.А. Ракитина. М.: Лаборатория базовых знаний, 2002. -333 с.

21. Борк, А. Компьютеры в обучении: чему учит история / А. Борк // Информатика и образование. 1990. -№ 5. - С. 110-118.

22. Бороненко, Т.А. Теоретическая модель системы методической подготовки учителя информатики: Дис. д-ра пед. наук: 13.00.02 / Т.А. Бороненко.-СПб., 1997.-335 с.

23. Бороненко, Т.А. Методика обучения информатике. Специальная методика. Учебное пособие для студентов / Т.А. Бороненко, Н.И. Рыжова. -СПб.: РГПУ им. А.И. Герцена, 1999. 134 с.

24. Бочкин, А.И. Методика преподавания информатики: Учеб. пособие / А.И. Бочкин. Мн.: Выш. шк., 1998. - 431 с.

25. Бочкин, А.И. Оценка влияния компьютерного округления на точность расчетов / А.И. Бочкин, В.А. Свириденко // Информатика и образование. -2002.-№5.-С. 53-54.

26. Брановский, Ю.С. Компьютеризация процесса обучения в педагогическом вузе и средней школе / Ю.С. Брановский. Ставрополь: СГПИ,1990.-144 с.

27. Брушлинский, A.B. Психология мышления и кибернетика / A.B. Бруш-линский. М.: Мысль, 1970. - 191 с.

28. Ваграменко, Я.А. Информатизация общего образования: итоги и направления дальнейшей работы / Я.А. Ваграменко // Педагогическая информатика.-1997. -№ 1.-С. 41-51.

29. Васильков, Ю.В. Компьютерные технологии вычислений в математическом моделировании: Учеб. пособие / Ю.В. Васильков, H.H. Василькова. М.: Финансы и статистика, 2002. - 256 с.

30. Васильева И.А. Психологические аспекты применения информационных технологий / И.А. Васильева, Е.М. Осипова, H.H. Петрова // Вопросы психологии. 2002. - № 3. - С. 80-88.

31. Вербицкий, A.A. Активное обучение в высшей школе: Методическое пособие для преподавателей вузов / A.A. Вербицкий. М.: Высшая школа,1991.-207 с.

32. Вержбицкий, В.М. Основы численных методов: учебник для вузов / В.М. Вержбицкий. -М.: Высшая школа, 2002. 840 с.

33. Вильяме, Р. Компьютеры в школе / Р. Вильяме, К. Маклин; общ. ред. и вступ. ст. В.В. Рубцова. М.: Прогресс, 1988. - 336 с.

34. Волович, М.Б. Наука обучать: Технология преподавания математики / М.Б. Волович. М.: LINKA-PRESS, 1995. - 280 с.

35. Воробьева, Г.Н. Практикум по численным методам / Г.Н. Воробьева,

36. A.Н. Данилова. М.: Высшая школа, 1979. - 184 с.

37. Выготский, JI.C. Психология / JI.C. Выготский. М.: Изд-во ЭКСМО, 2000.- 1008 с.

38. Гальперин, П.Я. Формирование умственных действий / П.Я. Гальперин // Психология мышления; под ред. Ю.Б. Гиппенрейтер, В.В. Петухова. -М.: Изд-во МГУ, 1981. С. 78-86.

39. Гейн, А.Г. Учебное информационное моделирование как средство реализации межпредметных связей информатики с дисциплинами естественно-научного цикла: Автореф. дис. д-ра пед. наук: 13.00.02 / А.Г. Гейн. — М., 2000.-48 с.

40. Гершунский, Б.С. Прогнозирование содержания обучения в техникумах / Б.С. Гершунский. -М.: Высшая школа, 1980. 144 с.

41. Гершунский, Б.С. Компьютеризация в сфере образования: проблемы и перспективы / Б.С. Гершунский. М.: Педагогика, 1987. - 263 с.

42. Гинецинский, В.И. Основы теоретической педагогики: Учеб. пособие /

43. B.И. Гинецинский. СПб.: Изд-во С.-Петербургского ун-та, 1992. -154 с.

44. Говорухин, В. Компьютер в математическом исследовании. Учебный курс / В. Говорухин, В. Цибулин. СПб.: Питер, 2001. - 624 с.

45. Голиков, Ю.Я. Теоретические основания проблем взаимодействия человека и техники / Ю.Я. Голиков // Психологический журнал. 2000. -Т. 21, №5.-С. 5-15.

46. Голиков, Ю.Я. Современные концепции автоматизации и подходы к человеку и технике / Ю.Я. Голиков // Психологический журнал. 2002. -Т. 23, № 1.-С. 18-30.

47. Горбунова, И.Б. Повышение операционности знаний по физике с использованием новых компьютерных технологий: Автореф. дис. д-ра пед. наук: 13.00.02 / И.Б. Горбунова. СПб., 1999. - 42 с.

48. Государственный общеобразовательный стандарт высшего профессионального образования. Специальность 030100 — Информатика, квалификация-учитель информатики. -М., 1995.

49. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Государственные требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности 030100 Информатика, квалификация - учитель информатики. - М., 2000, 2005.

50. Государственный образовательный стандарт основного общего образования и среднего (полного) общего образования (базовый и профильный уровни) по информатике и информационным технологиям // Информатика и образование. 2004. - № 4. - С. 2-35.

51. Грабарь, М.И. Применение математической статистики в педагогических исследованиях. Непараметрические методы / М.И. Грабарь, К.А. Крас-нянская. М.: Педагогика, 1977. - 136 с.

52. Громов, Г.Р. Очерки информационно технологии / Г.Р. Громов. М: ИнфоАрт, 1992.-336 с.

53. Груздева, M.JI. Межпредметные связи математики и физики: Монография / М.Л. Груздева, A.A. Червова. Н. Новгород: ВГИПА, 2004. - 147 с.

54. Грушевский, С.П. Проектирование учебно-информационных комплексов по математике: Автореф. дис. д-ра пед. наук: 13.00.02 / С.П. Грушевский.-СПб., 2001.-45 с.

55. Гулидова, И.В. Педагогические основы адаптации будущих учителей к информационным технологиям в образовании: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.01 / И.В. Гулидова. Новокузнецк, 2000. - 18 с.

56. Гуртовая, Н.Г. Применение методов математической статистики при проведении педагогического эксперимента: Уч. пособие / Н.Г. Гуртовая, A.A. Червова. Н. Новгород, ВГИПА, 2004. - 142 с.

57. Давыдов, В.В. Принципы обучения в школе будущего / В.В. Давыдов // Хрестоматия по возрастной и педагогической психологии: Работы психологов периода 1946 1980 гг.; под ред. И.И. Ильясова, В.Я. Ляудис. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1981. - С. 296-301.

58. Дацюк, Г.И. Психолого-педагогические особенности применения информационных технологий в учреждениях общего среднего образования: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.01 / Г.И. Дацюк. -М.: 2001. -25 с.

59. Дьяченко, С.А. Использование интегрированной символьной системы Mathematica в процессе обучения высшей математике в вузе: Дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / С.А. Дьяченко. Орел, 2000. - 164 с.

60. Епишева, О.Б. Технология обучения математике на основе деятельност-ного подхода / О.Б. Епишева. М.: Просвещение, 2003. - 223 с.

61. Ершов, А.П. Компьютеризация школы и математическое образование / А.П. Ершов // Информатика и образование. 1992. - № 5-6. - С. 3-12.

62. Жолдак, М.И. Система подготовки учителя к использованию информационных технологий в учебном процессе: Автореф. дис. д-ра пед. наук: 13 .00.02 / М.И. Жолдак. М., 1990. - 48 с.

63. Заварыкин, В.М. Численные методы: Учеб. пособие для студентов физ.-мат. спец. пед. ин-тов / В.М. Заварыкин, В.Г. Житомирский, М.П. Jlan-чик. М.: Просвещение, 1990. - 176 с.

64. Загвязинский, В.И. Теория обучения: Современная интерпретация: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В.И. Загвязинский. 2-е изд., испр. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 192 с.

65. Загрекова, Л.В. Теория и технология обучения: Учеб пособие для студентов пед. вузов / Л.В. Загрекова, В.В. Николина. М.: Высш. шк., 2004.-157 с.

66. Захарова, И.Г. Информационные технологии в образовании: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / И.Г. Захарова. М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 192 с.

67. Захарова, И.Г. Формирование информационной образовательной среды высшего учебного заведения: Автореф. дис. д-ра пед. наук: 13.00.01 / И.Г. Захарова. Тюмень, 2003. - 46 с.

68. Зверева, М.И. Организационно-педагогические условия использования информационных компьютерных технологий в образовательном процессе гимназии: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.01 / М.И. Зверева. — М., 1999.-26 с.

69. Зимина, О.В. Печатные и электронные учебные издания в современном высшем образовании: Теория, методика, практика / О.В. Зимина. М.: Издательство МЭИ, 2003. - 336 с.

70. Зимина, О.В. Предметный сегмент образовательной информационной среды и методика его использования в математическом образовании инженеров: Автореф. дис. д-ра пед. наук: 13.00.02 / О.В. Зимина. М., 2004.-36 с.

71. Зимина, О.В. Кому адресовано обучение, основанное на информационных технологиях? / О.В. Зимина // Педагогическая информатика. 2004. - № 1. - С. 35-40.

72. Зинченко, В.П. Психологические основы педагогики: Учеб. пособие для студентов / В.П. Зинченко. М.: Гардарики, 2002. - 431 с.

73. Зинченко, В.П. Гуманитарные основы педагогического образования. Курс лекций: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В.П.

74. Зинченко; под ред. В.П. Зинченко, В.А. Сластенина. М.: Академия, 2000.-232 с.

75. Златопольский, Д.М. Решение уравнений с помощью электронных таблиц / Д.М. Златопольский // Информатика и образование. 2002. - № 2. -С. 71-75.

76. Зубрилин, A.A. Информатика: философские и социально-этические проблемы: Авореф. дис.канд. филос. наук: 09.00.05 / A.A. Зубрилин. Саранск, 1999.-16 с.

77. Ильина, Т.А. Системно-структурный подход к организации обучения / Т.А. Ильина. -М.: Знание, 1972.-Вып. 1.-92 с.-Вып. 2.-80 с.

78. Интернет в гуманитарном образовании: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Под ред. Е.С. Полат. М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2001.-272 с.

79. Информатика. Задачник-практикум в 2 т. / Под ред. И.Г. Семакина, Е.К. Хеннера. — М.: Лаборатория Базовых Знаний, 1999. Т. 2. - 280 с.

80. Информатика. 7-9 кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений / А.Г. Кушниренко, Г.В. Лебедев, Я.И. Зайдельман. 2-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2001.-336 с.

81. Информатика. 11-й кл. / И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер. М.: БИНОМ. Лаборатория Знаний, 2002. - 144 с.

82. Информатика: Энциклопедический словарь для начинающих / Сост. Д.А. Поспелов. — М.: Педагогика-Пресс, 1994. 352 с.

83. Исаков, В.Н. Элементы численных методов: Учеб. пособие для студ. высш. пед учеб. заведений / В.Н. Исаков. М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 192 с.

84. Искусственный интеллект и психология / O.K. Тихомиров, Э.Д. Телегина, Ю.Д. Бабаева; отв. ред. O.K. Тихомиров; АН СССР, Ин-т психологии. М.: Наука, 1976. - 343 с.

85. Казиев, В.М. «Арифметические возможности» компьютера и «компьютерные возможности» арифметики / В.М. Казиев // Информатика и образование. 2002. - № 4. - С. 18-20.

86. Калиткин, H.H. Численные методы / H.H. Калиткин. М.: Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1978. -512 с.

87. Каминский, Э.Т. Численные методы: Материалы к курсу / Э.Т. Каминский. Вологда, 2001. - 63 с.

88. Каминский Э.Т. Лабораторные работы по курсу «Численные методы» / Э.Т. Каминский. Вологда, 2001. — 25 с.

89. Каханер, Д. Численные методы и программное обеспечение / Д. Каханер, К. Моулер, С. Нэш. Изд. второе, стереотип. - М.: Мир, 2001. - 575 с.

90. Кетков Ю.Л. MATLAB 6.x.: программирование численных методов / Ю.Л. Кетков, А.Ю. Кетков, М.М. Шульц. СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 672 с.

91. Кларин, М.В. Технология обучения: Идеал и реальность / М.В. Кларин. — Рига: Эксперимент, 1999. 180 с.

92. Клейман, Г.М. Школы будущего: компьютеры в процессе обучения / Г.М. Клейман; пер. с англ. М.Г. Логунова; под ред. Б.А. Кузьмина. М.: Радио и связь, 1987. - 175 с.

93. Клюева, Е.В. Методическая система проектирования и использования средств обучения в профессиональной подготовке студентов педвузов: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / Е.В. Клюева. Тольятти, 2001. -19 с.

94. Коджаспирова, Г.М. Технические средства обучения и методика их использования: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / Г.М. Коджаспирова, К.В. Петров. М.: Издательский центр «Академия», 2002. - 256 с.

95. Колин, К.К. Информатизация образования: новые приоритеты / К.К. Ко-лин //Alma Mater. Вестник высшей школы. 2002. — № 2. - С. 16-23.

96. Кондратов, В.Е. MATLAB как система программирования научно-технических расчетов / В.Е. Кондратов, С.Б. Королев. М.: Мир, Институт стратегической стабильности Минатома РФ, 2002. - 350 с.

97. Концепция информатизации образования // Информатика и образование.- 1990. -№ 1.-С.З-9.

98. Костин, А.Н. Принцип взаимного резервирования при распределении функций между человеком и автоматикой: Автореф. дис.д-ра психол. наук: 19.00.03 / А.Н. Костин. М., 2000. - 43 с.

99. Коул, М. Культурно-историческая психология. Наука будущего / М. Ко-ул. М.: «Когито-Центр», 1998. - 432 с.

100. Краснянская, Т.М. Формирование психологической готовности учащихся к продуктивному использованию компьютера: Автореф. дис.канд. психол. наук: 19.00.07 / Т.М. Краснянская. Ставрополь, 1998. - 20 с.

101. Кропотова, Е.Ю. Алгебраические структуры, связанные с интервальной математикой, как средство повышения теоретической подготовки учителей информатики: Автореф. дис.канд. пед. наук: 13.00.02 / Е.Ю. Кро-потова. СПб., 1997. - 18 с.

102. Кручинина, Г.А. Готовность будущего учителя к использованию новых информационных технологий обучения: Монография / Г.А. Кручинина.- М.: Изд-во МГТГУ «Прометей», 1996. 176 с.

103. ЮЗ.Кудинов, В.П. Решение уравнений с помощью MS Excel / В.П. Кудинов // Информатика и образование. 2004. - № 3. - С. 54-56.

104. Кузнецова, И.А. Обучение моделированию студентов-математиков в процессе изучения курса «Математическое моделирование и численные методы»: Дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / И.А. Кузнецова. Арзамас, 2002.-207 с.

105. Кулюткин, Ю.Н. Образовательные технологии и педагогическая рефлексия / Ю.Н. Кулюткин, И.В. Муштавинская. СПб.: СПбГУПМ, 2003. -48 с.

106. Лаптев, В.В. Методическая теория обучения информатике. Аспекты фундаментальной подготовки / В.В. Лаптев, Н.И. Рыжова, М.В. Швец-кий. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2003. - 352 с.

107. Лапчик, М.П. Численные методы: Учеб. пособие для студ. вузов / М.П. Лапчик, М.И. Рагулина, Е.К. Хеннер; под ред. М.П. Лапчика. М.: Изд. центр «Академия», 2004. - 384 с.

108. Левина, М.М. Технологии профессионального педагогического образования: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / М.М. Левина. — М.: Издательский центр «Академия», 2001. 272 с.

109. Лернер, И.Я. Соотношение общедидактических и частнопредметных методов обучения: Новые исследования в педагогических науках / И.Я. Лернер. М.: Педагогика, 1978. - 96 с.

110. Лернер, И.Я. Дидактические основы методов обучения / И.Я. Лернер. -М.: Педагогика, 1981. 185 с.

111. Ш.Лецко, В.А. Дидактические условия использования компьютера как средства обучения будущих учителей решению поисковых задач: Авто-реф. дис.канд. пед. наук: 13.00.01 / В.А. Лецко. Волгоград: 1995. -22 с.

112. Мальцева, Л.Д. Развитие творческой готовности будущих учителей к использованию ЭВМ в учебном процессе: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.01 / Л.Д. Мальцева. Шуя: 2001.-23 с.

113. Мастяева, И.Н., Численные методы: Учебное пособие / И.Н, Мастяева, О.Н. Семенихина / Московский государственный университет экономики, статистики и информатики. М.: МЭСИ, 1990. - 100 с.

114. Машбиц, Е.И. Компьютеризация обучения: проблемы и перспективы / Е.И. Машбиц. М.: Знание, 1986. - 80 с.

115. Машбиц, Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения / Е.И. Машбиц. М.: Педагогика, 1988. - 192 с.

116. Машиньян, A.A. Теоретические основы создания и применения технологий обучения физике / A.A. Машиньян; под ред. Н.С. Пурышевой. М.: Прометей, 1999. - 136 с.

117. Митяев, В.В. Использование компьютерных обучающих программ в процессе преподавания курса высшей алгебры: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / В.В. Митяев.- Орел, 2001. 24 с.

118. Могилев, A.B. Развитие методической системы подготовки по информатике в педагогическом вузе в условиях информатизации образования: Автореф. дис. д-ра пед. наук: 13.00.02 / A.B. Могилев. Воронеж, 1999.-40 с.

119. Мокшина, В.В. Методика преподавания раздела «Элементы вычислительной математики» в курсе информатики средней школы: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / В.В. Мокшина. СПб., 2000. - 16 с.

120. Монахов, В.М. Что такое новая информационная технология обучения? / В.М. Монахов // Математика в школе. 1990. - № 2. - С. 47-52.

121. Мордвинова, E.J1. Педагогические основы проектирования и использования целостных компьютерно-ориентированных курсов для начальной профессиональной подготовки: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / E.J1. Мордвинова. Новосибирск, 2000. - 23 с.

122. Мэтыоз, Джон Г., Финк Куртис Д. Использование MATLAB / Джон Г. Мэтьюз, Куртис Д. Финк; под ред. Ю.В. Козаченко; пер. с англ. Л.Ф. Козаченко. 3-е издание. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2001. -713 с.

123. Национальный доклад РФ «Политика в области образования и новых информационных технологий» // Информатика и образование. 1996. -№5.-С. 1-21.

124. Новиков, Д.А. Статистические методы в педагогических исследованиях (типовые случаи) / Д.А. Новиков. М.: МЗ-Пресс, 2004. - 67 с.

125. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: Учеб. пособие для студ. пед. вузов и системы повыш. квалиф. пед. кадров / Под ред. Е.С. Полат. М.: Издательский центр «Академия», 2002.-272 с.

126. Огурцова, Е.Ю. Методическая подготовка будущих учителей математики к использованию персонального компьютера как средства обучения: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / Е.Ю. Огурцова. М., 1997. -16 с.

127. Осин, A.B. Мультимедиа в образовании: контекст информатизации / A.B. Осин. М.: Агентство «Издательский сервис», 2004. - 320 с.

128. Основы информатики и вычислительной техники: Проб. учеб. пособие для сред. учеб. заведений. В 2 ч. Ч. 1 / А.П. Ершов, В.М. Монахов, A.A. Кузнецов и др.; под ред. А.П. Ершова, В.М. Монахова. М.: Просвещение, 1985.-96 с.

129. Основы информатики и вычислительной техники: Проб. учеб. для сред, учеб. заведений / А.Г. Кушниренко, Г.В. Лебедев, P.A. Сворень. М.: Просвещение, 1990. - 224 с.

130. Пак, Н.И. Нелинейные технологии обучения в условиях информатизации / Н.И. Пак. Красноярск: РИО КГПУ, 1999. - 148 с.

131. Пальчикова, И.Н. Совершенствование подготовки будущих учителей информатики по вычислительной математике: Дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / И.Н. Пальчикова. СПб., 1999. - 202 с.

132. Панюкова, С. В. Теоретические основы разработки и использования средств информационных и коммуникационных технологий в личност-но-ориентированном обучении: Дис. д-ра пед. наук: 13.00.02 / С. В. Панюкова. М., 1998. - 390 с.

133. Пейперт, С. Переворот в сознании: Дети, компьютеры и плодотворные идеи / С. Пейперт; пер. с англ.; под ред. A.B. Беляевой, В.В. Леонаса. -М.: Педагогика, 1989. 224 с.

134. Петров, A.B. Методологические основы моделирования системы подготовки учителя информатики: Автореф. дис. д-ра пед. наук: 13.00.02 / A.B. Петров. М., 2001. - 52 с.

135. Петрова, В.Т. Научно-методические основы интенсификации обучения математическим дисциплинам в высших учебных заведениях: Автореф. дис. д-ра пед. наук: 13.00.02 / В.Т. Петрова. М., 1998. - 44 с.

136. Пидкасистый, П.И. Организация учебно-познавательной деятельности студентов: Учебное пособие / П.И. Пидкасистый. М.: Педагогическое общество России, 2004. - 112 с.

137. Плис, А.И. Mathcad 2000. Математический практикум для экономистов и инженеров: Учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по экон. и техн. специальностям / А.И. Плис, H.A. Сливина. М.: Финансы и статистика, 2002. - 655 с.

138. Поздняков, С.Н. Моделирование информационной среды как технологическая основа обучения математике: Автореф. дис. д-ра пед. наук: 13.00.02 / С.Н. Поздняков. М., 1998. - 34 с.

139. Попков, В.А. Дидактика высшей школы: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В.А. Попков, A.B. Коржуев. М.: Издательский центр «Академия», 2001. - 136 с.

140. Программа курса «Вычислительные машины и программирование» для гос. университетов. Специальность прикладная математика. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1971. -4 с.

141. Программы педагогических институтов. Вычислительная математика и программирование. Числовые системы. Практикум по решению задач теории вероятности. Для спец. № 2104. Сб. № 14 / Мин. проев. СССР. -М.: Просвещение, 1979.-31 с.

142. Программы педагогических институтов. Математические машины и программирование с вычислительной практикой. М.: Просвещение, 1964.-11 с.

143. Программы дисциплин по типовому учебному плану. Специальность 01.02 Прикладная математика. Для гос. университетов. Гос. ком. СССР по народному образованию. Учебно-методическое объединение университетов. М.: Изд-во МГУ, 1990. - 59 с.

144. Программы для общеобразовательных учреждений: Информатика. 2-11 классы. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. - 205 с.

145. Психолого-педагогический словарь / Под ред. П.И. Пидкасистого. Ростов-на-Дону: Феникс, 1998. - 544 с.

146. Рагулина, М.И. Профильный курс математических приложений информатики как средство формирования творческой направленности старшеклассников: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / М.И. Рагулина. -Омск: 1999.-16 с.

147. Ракитов, А.И. Философия компьютерной революции / А.И. Ракитов. -М.: Политиздат, 1991. 287 с.

148. Роберт, И.В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы; перспективы использования / И.В. Роберт. -М.: «Школа-Пресс», 1994.-205 с.

149. Роберт, И.В. О понятийном аппарате информатизации образования / И.В. Роберт // Информатика и образование. 2002. - № 12. - С. 2-6. - 2003. -№ 1. - С. 2-9. - 2003. - № 2. - С. 8-14.

150. Рубцова, Н.Е. Психологические основы профессиональной деятельности учителя информатики при проведении диалога «школьник-компьютер»: Автореф. дис. канд. психол. наук: 19.00.03 / Н.Е. Рубцова. Тверь, 1999.-22 с.

151. Рябухина, A.B. Методическая система обучения вычислительной математике как инварианта специальных технических курсов: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / A.B. Рябухина. Саранск., 1999.-21 с.

152. Рябых, A.B. Методика преподавания раздела «математическое моделирование и организация вычислительного эксперимента» в курсе информатики: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / A.B. Рябых. СПб., 1998.- 14 с.

153. Рыжова, Н.И. Развитие методической системы фундаментальной подготовки будущих учителей информатики в предметной области: Дис. д-ра пед. наук: 13.00.02 / Н.И. Рыжова. СПб., 2000. - 429 с.

154. Самарский, A.A. Численные методы: Учеб. пособие для вузов / A.A. Самарский, A.B. Гулин. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989.-432 с.

155. Сапрыкина, Г.А. Педагогические программные средства для индивидуализации школьного образовательного процесса: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.01 / Г.А. Сапрыкина. Новосибирск: 1997.- 19 с.

156. Саранцев, Г.И. Методология предметных методик обучения / Г.И. Саранцев // Педагогика. 2000. - № 8. - С. 16-23.

157. Саранцев, Г.И. Методическая система обучения предмету как объект исследования // Педагогика. 2005. - № 2. - С. 30-36.

158. Селевко, Г.К. Современные образовательные технологии: Учебное пособие для педагогических вузов и институтов повышения квалификации / Г.К. Селевко. -М.: Народное образование, 1998.-256 с.

159. Селиванова, Л.И. Эмоциональная поддержка пользователя в процессе компьютеризированного обучения: Автореф. дис. канд. психол. наук: 19.00.01 / Л.И. Селиванова. М, 1998. - 24 с.

160. Селиванова, Э.Т. Методика обучения основам компьютерного моделирования в педагогическом вузе и школе: Дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / Э.Т. Селиванова. Новосибирск, 2000. - 144 с.

161. Сережкина, А.Е. Психические состояния пользователей ЭВМ в процессе компьютеризированной деятельности: Автореф. дис. канд. психол. наук: 19.00.03 / А.Е. Сережкина. Казань, 1999. - 24 с.

162. Система обучения информатике в современной общеобразовательной школе / A.A. Кузнецов, С.А. Бешенков, В.П. Мозолин, Е.А. Ракитина // Компьютерные инструменты в образовании. СПб.: Изд-во ЦПО «Информатизация образования». - 1999. - № 6. - С. 3-6.

163. Ситаров, В.А. Дидактика: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В.А. Ситаров; под ред. В.А. Сластенина. М.: Издательский центр «Академия», 2002. - 368 с.

164. Скворцов, В.В. Нескучные вычисления: Кн. для учащихся / В.В. Скворцов. -М.: Просвещение, 1999. 223 с.

165. Скибицкий, Э.Г. Теория и практика проектирования и применения в учебном процессе целостных компьютеризированных курсов: Автореф. дис. д-ра пед. наук: 13.00.01 / Э.Г. Скибицкий. Барнаул, 1997. - 36 с.

166. Скрыльникова, Е.В. Компьютерные средства контроля знаний по математике в школе: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / Е.В. Скрыльникова. М.: 2000. - 19 с.

167. Слепухин, A.B. Использование НИТ контроля и коррекции знаний учащихся по математике: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / A.B. Слепухин Екатеринбург, 1999. - 18 с.

168. Смолян, Г.JI. Человек и компьютер: Социально-философские аспекты автоматизации и обработки информации / Г.Л. Смолян. М., 1981. -192 с.

169. Смолян Г.Л. Социально-философские проблемы развития электронной вычислительной техники / Г.Л. Смолян // Вопросы философии. 1984. -№ П. С. 69-78.

170. Смыслова, О. Психологические последствия применения информационных технологий / О. Смыслова. М., 1998. - Режим доступа: http://ilogiston.ru/projects/articles/hackersl.shtml. - 21.03.2003.

171. Смыслова О. Эмпирическое исследование психологических последствий информационных технологий / О. Смыслова. М., 1998. - Режим доступа: http://flogiston.ru/projects/articles/hackers2.shtml. - 21.03.2003.

172. Соловьева, Е.Г. Модификация математической подготовки будущих учителей математики, ориентированных на изучение и использование информатики: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / Е.Г. Соловьева. -М., 1998.- 15 с.

173. Социальная роль информатики / B.C. Готт, Э.П. Семенюк, А.Д. Урсул. -М.: Знание, 1987.-64 с.

174. Социально-исторический подход в психологии обучения / Пер. с англ. П. Гриффин, М. Коул, Э. Диаз, К. Кинг; под ред. М. Коула; научн. ред., пред. и коммент. Б.М. Величковского. М.: Педагогика, 1989. - 158 с.

175. Степанова, Т.А. Методическая система обучения курсу «Численные методы» в условиях информационно-коммуникационной предметной среды Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / Т.А. Степанова. Красноярск, 2003. - 23 с.

176. Суханова, Н.Т. Методика профильного обучения информатике в рамках математического цикла: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / Н.Т. Суханова. СПб., 2000. - 19 с.

177. Талызина, Н.Ф. Формирование познавательной деятельности учащихся / Н.Ф. Талызина. М.: Знание, 1983. - 96 с.

178. Тарасевич, Ю.Ю. Численные методы на Mathcad'e / Ю.Ю. Тарасевич. -Астрахань: Астраханский гос. пед. ун-т, 2000. 70 с.

179. Тихомиров, O.K. Принятие интеллектуальных решений в диалоге с компьютером / O.K. Тихомиров, Т.В. Корнилова. М.: Изд-во МГУ, 1990. -191 с.

180. Тихомиров, O.K. ЭВМ и новые проблемы психологии: Учеб. пособие для слушателей ФПК / O.K. Тихомиров, JI.H. Бабанин / МГУ им. М.В.Ломоносова, фак. повышения квалификации преподавателей вузов, фак. психологии. М.: Изд-во МГУ, 1986. - 204 с.

181. Тихомиров, O.K. Общение, опосредованное компьютером / O.K. Тихомиров, Ю.Д. Бабаева, А.Е. Войскунский // Вестник Московск. ун-та. Серия 14, Психология. 1986. - № 3. - С. 31-42.

182. Тихонов, А.Н. Рассказы о прикладной математике / А.Н. Тихонов, Д.П. Костомаров. -М.: Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1979. 206 с.

183. Трайнев, В.А. Информационные коммуникационные педагогические технологии (обобщения и рекомендации): Учеб. пособие / В.А. Трайнев, И.В. Трайнев. М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К0», 2004.-280 с.

184. Туранова, Л.М. Методическая система курса «Компьютерная графика и геометрическое моделирование» для педагогического образования: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / Л.М. Туранова-М., 1998. 18 с.

185. Угринович, Н.Д. Информатика. Базовый курс: учеб. для 9 класса / Н.Д. Угринович. -М.: БИНОМ. Лаборатория Знаний, 2004. 304 с.

186. Угринович, Н.Д. Информатика и информационные технологии: Учебник для 10-11 классов / Н.Д. Угринович. М.: БИНОМ. Лаборатория Знаний, 2002.-464 с.

187. Угринович, Н.Д. Практикум по информатике и информационным технологиям: Учеб. пособие для общеобразоват. учреждений / Н.Д. Угринович, Л.Л. Босова, Н.И. Михайлова. М.: БИНОМ. Лаборатория Знаний, 2002.-400 с.

188. Угринович, Н.Д. Преподавание курса «Информатика и PIKT» в основной и старшей школе: Методическое пособие / Н.Д. Угринович. М.: БИНОМ. Лаборатория Знаний, 2004. - 139 с.

189. Угринович, Н.Д. Исследование информационных моделей: Учеб пособие для уч-ся старших классов / Н.Д. Угринович. М.: БИНОМ. Лаборатория Знаний, 2004. - 183 с.

190. Учебно-методический комплект по специальности 030100 Информатика. М.: Флинта: Наука, 2002. - 264 с.

191. Федченко, Г.М. Численные методы решения дифференциальных уравнений первого порядка: Методические материалы / Г.М. Федченко, A.C. Матевосян. Благовещенск: Изд-во БГПУ, 1996. - 35 с.

192. Федченко, Г.М. Численные методы: Учебная программа для студентов БГПУ по специальности «030100.00 Информатика с дополнительной специальностью» /Г.М. Федченко. - Благовещенск: Изд-во БГПУ, 2005. -53 с.

193. Федченко, Г.М. Численные методы: Курс лекций / Г.М. Федченко. Благовещенск: Изд-во БГПУ, 2005. - 178 с.

194. Федченко, Г.М. Структура модуля дисциплины «Численные методы» / Г.М. Федченко // Вестник Волжского государственного инженерно-педагогического университета: научно-методический журнал. -Н.Новгород: ВГИПУ, 2006. Вып. №2. (2006). - С. 149-152.

195. Филатов, O.K. Информатизация современных технологий обучения в высшей школе / O.K. Филатов. Ростов-на-Дону: Изд-во ТОО «Мираж», 1997.-213 с.

196. Филатов O.K. Основные направления информатизации современных технологий обучения / O.K. Филатов // Информатика и образование. -1999.- №2.-С. 2-6.

197. Филимонова, Е.В. Информационные технологии как средство активизации самостоятельной работы студентов ССузов: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / Е.В. Филимонова. -М., 2001. 25 с.

198. Хантер, Б. Мои ученики работают на компьютерах / Б. Хантер; пер. с англ. P.M. Шакирова; авт. послесл. В. Лещинер. М.: Просвещение, 1989.-223 с.

199. Хемминг, Р.В. Численные методы. Для научных работников и инженеров / Р.В. Хемминг; пер. с англ. B.JI. Арлазорова и др.; под ред. P.C. Гу-тера. Изд. 2-е, испр. - М.: Наука, 1972. - 400 с.

200. Чен, К. MATLAB в математических исследованиях / К. Чен, П. Джиб-лин, А. Ирвинг; пер. с англ. В.Е. Кондрашова и С.Б. Королева. М.: Мир, 2001.-346 с.

201. Чернилевский, ДВ. Дидактические технологии в высшей школе: Учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по педагогическим специальностям / ДВ. Чернилевский. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. - 437 с.

202. Шамова, Т.И. Активизация учения школьников / Т.И. Шамова. М.: Педагогика, 1982. - 208 с.

203. Шевченко, Е.В. Педагогическое взаимодействие учителя и учащихся на учебных занятиях с использованием вычислительной техники: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.01 / Е.В. Шевченко. М., 1998.-23 с.

204. Широкова, Н.Г. Содержание подготовки учащихся к применению технологии компьютерной графики (на примере профильного курса информатики): Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / Н.Г. Широкова. М., 2000.-24 с.

205. Шиянов, Е.Н. Развитие личности в обучении: Учеб. пособие для студ. пед. вузов / Е.Н. Шиянов, И.Б. Котова. М.: Издательский центр «Академия», 1999.-288 с.

206. Шлапаков, И.М. Дидактический комплекс для обучения информационным технологиям будущих учителей технологии и предпринимательства: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.08 / И.М. Шлапаков. Тула, 1996.- 19 с.

207. Эльконин, Д.Б. Введение в психологию развития / Д.Б. Эльконин. М.: Тривола, 1994.- 168 с.

208. Якиманская, И.С. Технология личностно-ориентированного обучения в современной школе / И.С. Якиманская. М.: Сентябрь, 2000. - 176 с.

209. Jedeskog, G. ICT in the Classroom: Is Doing More Important than Knowing? / Gunilla Jedeskog, Jorgen Nissen // Education and Information Technologies. -2004.- №9:i. p. 37-45.

210. Karasavvidis, I. Exploring the mechanisms through which computers contribute to learning / I. Karasavvidis, J.M. Pieters & T. Plomp // Journal of Computer Assisted Learning. 2003. - № 19. - P. 115-128.

211. Nulden, U. E-ducation: research and practice / U. Nulden // Journal of Computer Assisted Learning. 2001. - № 17. - P.363-375.

212. Selwin, N. Home computers & university ICT use / N. Selwin, N. Marriott & P. Marriott // Journal of Computer Assisted Learning. 2002. - № 18. - P.44-50.

213. Wilson, E.V. ExamNet asynchronous learning network: augmenting face-to-face courses with student-developed exam questions / E. Vance Wilson // Computers & Education. 2004. - № 42. - P. 87-107.