автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Методические аспекты обучения компьютерному моделированию при подготовке учителя информатики

Автореферат диссертации по теме "Методические аспекты обучения компьютерному моделированию при подготовке учителя информатики"

На правах рукописи —""О хаэо

Бугайко Елена Васильевна

МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОБУЧЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ ПРИ ПОДГОТОВКЕ УЧИТЕЛЯ ИНФОРМАТИКИ.

Специальность 13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания

(информатика)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Москва-2006

003061990

Работа выполнена в Московском педагогическом государственном университете на кафедре теоретической информатики и дискретной математики математического факультета

Научный руководитель: кандидат педагогических наук, профессор

Жданов Сергей Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Григорьев Сергей Георгиевич

кандидат педагогических наук, доцент Фалина Ирина Николаевна

Ведущая организация: Институт содержания и методов обучения Российской академии образования

Защита состоится «23» марта 2007 года в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 212.154.18 при Московском педагогическом государственном университете по адресу: 107140, г. Москва, ул. Красносельская, д.14, ауд. 301.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Московского педагогического государственного университета по адресу: 119992, г. Москва, ул. Малая Пироговская, д.1.

Автореферат разослан «Д 1М%}&Ьм{2А4) 2007 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета ^Йио Е.И. Санина

Актуальность исследования

Современный этап развития человечества отличается тем, что происходит интенсивное внедрение новых информационных технологий во все сферы человеческой деятельности. Изменяется и структура знаний в обществе. Все большее значение приобретают фундаментальные знания, способствующие творческому развитию личности. Эти изменения существенно влияют на систему образования. Необходимо проектировать и строить новую практику образования, соответствующую потребностям общественного развития. Различным аспектам проблемы информатизации образования посвящены работы отечественных и зарубежных исследователей (С.А. Бешенков, Б.С. Гершунский, А.П. Ершов, С.А. Жданов, A.A. Кузнецов, Э.И. Кузнецов, М.П. Лапчик, С.В. Макарова, B.JI. Матросов, A.B. Могилев, И.В. Роберт, С. Пейперт, Tomas R. и др.).

В большом количестве публикаций по проблемам совершенствования системы обучения информатике и информационным технологиям отражены существующие и разрабатываемые курсы информатики, направленные на овладение информационными технологиями как средствами информатизации (Т.А. Бороненко, А.Г. Гейн, С.А. Жданов, Т.Б. Захарова, А.Ю. Кравцова, В.П. Линькова, В.Л. Матросов, Н.И. Пак, Е.С. Полат и др.). Реализация современных целей обучения информатике, направленных на фундаментализацию, опережающий характер образования, реализацию личностно-ориентированного подхода в образовании будет обеспечена, если методика обучения информатике будет основана на единстве подходов к изучению информационных технологий; сочетаться с алгоритмизацией, как средством описания информационных технологий; органично связана с идеологией моделирования и формализации.

Моделирование составляет неотъемлемую часть современной фундаментальной и прикладной науки, по важности оно приближается к традиционным экспериментальным и теоретическим методам, а так же моделирование является наиболее адекватным современным требованиям к системе обучения методом включения компьютера в процесс обучения, обуславливающий активный вид учебной деятельности. Умение перевести проблему из реальной действительности в адекватную модель, исследование этой модели в процессе решения задачи и правильная интерпретация результатов являются сегодня важнейшими элементами информационной культуры.

Одно из направлений современной информатики - это область разработки и исследования компьютерных моделей. Вопросам из области компьютерного моделирования посвящены многие работы отечественных и зарубежных исследователей (С.А. Бешенков, А.Б. Горстко, X. Гулд , В.М. Казиев, В.П. Линькова, Дж. Марри, A.B. Могилев, Н.И. Пак, A.A. Самарский, В.А. Стукалов, Г.В. Сугробов, Ю.Ю. Та-расевич, А.П. Шестаков, Е.К. Хеннер и др.).

Методические аспекты преподавания темы «Компьютерное моделирование» в учебных курсах подготовки будущих учителей естественно-метематических специальностей представлены в исследованиях В.К. Белошапка, Е.А. Васениной, А.Г. Гейна, А.Б. Горстко, Т.Б. Захаровой, И.А. Кузнецовой, С.В. Макаровой, А.П. Шес-такова, Е.К. Хеннера и др.

Однако, данные исследования либо отражают общие вопросы моделирования, либо рассматривают частные аспекты обучения моделированию, что недостаточно для формирования знаний, умений и навыков будущих учителей информатики с учетом требований Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (ГОСВПО).

С учетом стремительного развития информатики возникает необходимость в систематизации, интеграции и пополнении понятийного аппарата области моделирования для использования его при обучении компьютерному моделированию будущих учителей информатики.

Вопросами формирования научных понятий в сознании учащихся занимались многие педагоги и психологи, такие как Д.Н. Богоявленский, JI.C. Выгодский, П.Я. Гальперин, В.В, Давыдов, А.Н. Леонтьев, Н.Ф. Талызина и др.; о необходимости и важности систематизации понятийного аппарата информатики говорится в работах В.К. Белошапка, С.А. Бешенкова, А.П. Ершова, A.A. Кузнецова, В.М. Монахова, И.В. Роберт и др.

Из ГОСВПО 2000 и 2005 года следует, что вопросы из области компьютерного и информационного моделирования включены в разные учебные дисциплины. Отсюда, возникает необходимость в разработке методической системы обучения компьютерному моделированию будущих учителей информатики.

Формирование информационной компетенции в области компьютерного моделирования должно базироваться на системном подходе с использованием современных методов, форм и средств обучения. Это следует учитывать при разработке методической системы курса «Компьютерное моделирование» в обучении студентов педагогического вуза.

Таким образом, актуальность исследования обусловлена необходимостью совершенствования методики обучения компьютерному моделированию при подготовке будущих учителей информатики, в соответствии с требованиями ГОСВПО.

Анализ теории и практики обучения в области компьютерного моделирования будущих учителей информатики показал, что в процессе преподавания возникает противоречие между необходимостью системного изучения вопросов в области компьютерного моделирования при профессиональной подготовке будущих учителей информатики с одной стороны, и недостаточной проработанностью соответствующих методических разработок с другой. Указанное противоречие определило проблему данного диссертационного исследования.

Цель исследования заключается в совершенствовании структуры и содержания обучения в области компьютерного моделирования в системе профессиональной подготовки будущих учителей информатики.

Объект исследования - система обучения информатике студентов специальности 030100 - Информатика.

Предмет исследования - методическая система обучения компьютерному моделированию будущих учителей информатики.

Гипотеза исследования: знания, умения и навыки в области компьютерного моделирования у будущих учителей информатики будут носить системный характер, если:

1) в процессе обучения компьютерному моделированию будет реализовываться комплексный подход: компьютерное моделирование как объект изучения, как средство обучения и как инструмент деятельности обучаемых;

2) компьютерное моделирование будет осваиваться непосредственно через решение задач с использованием компьютера, причем подбор задач будет осуществляться с учетом потребностей будущей профессиональной деятельности;

3) структура содержания обучения компьютерному моделированию будет строиться на основе метода структурного анализа и проектирования.

4) в качестве основного метода обучения будет использован метод учебных телеконференций, а средством обучения - электронный учебник, отражающий систему понятий и заданий области компьютерного моделирования.

Для достижения поставленной цели на основании выдвинутой гипотезы были сформулированы следующие задачи: 1) изучить и проанализировать основные нормативные документы обучения информатике и опыт преподавания компьютерного моделирования при подготовке педагогических кадров естественнонаучного цикла; 2) разработать методическую систему обучения компьютерному моделированию в педагогическом вузе; 3) экспериментально показать, что разработанная методическая система позволяет эффективно формировать знания, умения и навыки в области компьютерного моделирования, необходимые учителю информатики.

Для решения поставленных задач в диссертационном исследовании использовались следующие методы: 1) изучение и анализ научной, философской, дидактической, методической и специальной литературы по проблематике исследования; анализ ГОСВПО (1995, 2000,2005 гг.), программ, учебных пособий и методических рекомендаций школьного и вузовского курсов информатики; анкетирование, беседа с преподавателями и студентами, наблюдение за ходом учебного процесса и деятельностью студентов; проведение педагогического эксперимента; анализ и обобщение опытно-экспериментальной работы; метод структурного анализа и проектирования.

Методологической основой исследований являются теоретические и экспериментальные исследования таких специалистов как: в области философии образова-

ния, педагогики и психологии - Ю.К. Бабанский, E.JI. Белкин, В.П. Беспалько, Л.С.Выготский, П.Я. Гальперин, Б.С. Гершунский, И.Я. Лернер, Н.Ф. Талызина, Л.М.Фридман и др.; компьютеризации и информатизации образования - Я.А. Ва-граменко, А.П. Ершов, В.А. Красильникова, A.A. Кузнецов, Э.И. Кузнецов, М.П.Лапчик, A.B. Могилев, Н.И. Пак, И.В. Роберт, В.А. Трайнев, В.Ф. Шолохович и др.; в области формирования профессиональной компетентности преподавателя информатики в условиях информатизации образования и информационной подготовки студентов высших учебных заведений - С.А. Жданов, A.A. Кузнецов, Э.И. Кузнецов, В.Л. Матросов, A.B. Могилев, P.A. Харченко и др.; вопросов содержания и методики обучения информатике - С.А. Бешенков, А.И. Бочкин, А.Г. Гейн, Т.Б. Захарова, A.A. Кузнецов, М.П. Лапчик, Н.И. Пак, И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер и др.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования определяются:

1) построением структуры и отбором содержания методической системы обучения компьютерному моделированию студентов специальности 030100 - Информатика;

2) разработкой системы понятий области компьютерного моделирования на основе метода структурного анализа и проектирования;

3) обоснованием использования метода учебных телеконференций в обучении компьютерному моделированию студентов специальности «информатика».

Практическая значимость исследования заключается в том, что: разработана учебная программа курса «Компьютерное моделирование», отвечающая целям и задачам информационной подготовки будущих учителей информатики, включающая в себя тематическое планирование учебных занятий, разработку лабораторно-практических заданий; выделение системы понятий области компьютерного моделирования; создание информационной телекоммуникационной среды, способствующей созданию условий дифференцированного получения информационных ресурсов участниками образовательного процесса; разработку тестов по уровням сформированности знаний обучаемыми;

разработанный курс «Компьютерное моделирование» может быть использован в практике обучения основам компьютерного моделирования студентов специальности «Информатика», а также студентов других направлений естественно-математического цикла.

Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечивается базированием на основополагающих теоретических концепциях обучения области знания «Информатика», логикой методов исследования, результатами, полученными в ходе экспериментальной проверки.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные результаты исследования обсуждались на научно-практической конференции «Качество профессионального образования: новые приоритеты, системы оценки» в г. Оренбург

при Оренбургском государственном педагогическом университете (ОГПУ) (2004 г.); на научной математической сессии МПГУ (2005, 2006г.); 28-29 июня 2006г. - на XVII международной конференции «Применение новых технологий в образовании», г. Троицк, а также происходило внедрение результатов исследования в учебный процесс математического факультета Московского педагогического государственного университета и физико-математического факультета Оренбургского государственного педагогического университета. На защиту выносятся:

1. Методическая система курса по изучению компьютерного моделирования в педагогическом вузе. Разработанное содержание обучения компьютерному моделированию на основе структурного подхода, в соответствии с целями и задачами информационной подготовки, создает базу для эффективного формирования профессиональных знаний, умений, навыков будущих учителей информатики в области компьютерного моделирования.

2. Теоретические основы построения методической системы обучения курса «Компьютерное моделирование», основанные на анализе дидактических возможностей компьютерного моделирования в обучении информатике и дисциплин естественнонаучного направления, позволили построить трехуровневую подготовку будущего специалиста.

3. Информационная телекоммуникационная среда обучения основам компьютерного моделирования, обеспечивающая индивидуализацию обучения, оперативность представления необходимых учебно-методических материалов учащимся и преподавателям, организацию различных методов и форм обучения: метода проектов, учебных телеконференций, индивидуальные и групповые формы работы.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы, двух приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационного исследования, сформулирована цель, проблема, гипотеза, определяются объект и предмет исследования, обосновываются новизна, теоретическая и практическая значимость исследования и приводятся основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе - «Теоретические основы формирования понятия «компьютерное моделирование» в обучении будущих учителей информатики» раскрыты философские и логические подходы к определению понятий «модель», «моделирование», проанализированы различные концепции обучения в области компьютерного моделирования в педагогическом вузе.

Исследование гносеологического значения моделирования начинается с определения двух связанных между собой понятий «модель» и «моделирование», которые представляют объект и действие в некоторой отрасли научного знания.

В первом параграфе - «Философская и научная интерпретация базовых понятий моделирования» - рассматриваются различные подходы к определению понятия «модель» в философской и научной литературе. Философские и научные трактовки понятия модели достаточно многообразны. Многие исследователи рассматривают модель и моделирование достаточно широко, принимая все формы познавательной деятельности в определенном смысле модели.

На основании проведенного анализа различных трактовок понятия модели в литературе получаем определение: под понятием модель понимается специально синтезированный для удобства исследования реальный или мысленно представимый объект, который обладает необходимой степенью подобия исходному, адекватно целям исследования, сформулированным субъектом или лицом, принявшим решение относительно исследования системы.

Содержание понятия «модель» характеризуется следующими свойствами:

1) модель создается человеком или сознательно отыскивается им в природе;

2) исследование модели обладает некоторым преимуществом перед исследованием оригинала;

3) модель в одно и тоже время сходна с оригиналом и отлична от него.

Определение содержит четыре признака модели:

1) это мысленный или материально реализуемый объект;

2) она воспроизводит или отражает объект исследования;

3) она способна замещать объекты;

4) ее изучение дает нам новую информацию об объекте.

С понятием модель тесно связано понятие моделирование. Во втором параграфе - «Моделирование и его структура» - проведен анализ различных определений понятия моделирование, а также были рассмотрены классификации типов моделей и методов моделирования. Во многих дискуссиях, посвященных гносеологической роли и методологическому значению моделирования, термин «моделирование» употребляется как синоним познания, теории, гипотезы и т.п.

Под моделированием будем понимать метод исследования объектов, явлений и процессов действительности на их моделях.

Из приведенных в работе классификаций моделей и методов моделирования выделяют два основных класса моделей и соответствующих им видов моделирования:

1) мысленные (абстрактные, идеальные) модели и абстрактное моделирование;

2) материальные (физические) модели и материальное моделирование;

Взаимоотношение основных видов моделирования можно представить следующим образом:

Информационное моделирование

Математическое моделирование Компьютерное моделирование

Информационная модель (по С.А. Бешенкову) - это словесное описание объекта моделирования, частично или полностью формализованное

Под математической моделью понимают приближенное описание какого-либо класса явлений внешнего мира, выраженных с помощью математической символики (А.Н. Тихонов).

Компьютерная модель является реализацией информационной модели с использование технических средств и ЭВМ.

А под компьютерным моделированием будем понимать подвид информационного моделирования, использующего в своих целях средства вычислительных систем.

В третьем параграфе - «Анализ различных концепций обучения в области компьютерного моделирования в педагогическом вузе» - представлены различные концепции обучения информатике и компьютерному моделированию.

Анализ различных концепций обучения информатике показал, что вопросам теории компьютерного моделирования уделяется большое внимание, как со стороны отечественных ученых, так и зарубежных.

Одним из важных модулей ГОСВПО по специальности 030100 — Информатика (Москва, 2000г, 2005г.) является модуль ДПП.Ф. 11 «Компьютерное моделирование». Содержание его требует тщательного рассмотрения в соответствии с теми тенденциями, которые складываются в данной области, а также с требованиями к уровню подготовки по дисциплинам предметного блока соответствующей специальности.

В Московском педагогическом государственном университете под редакцией B.JI. Матросова был разработан учебно-методический комплект по специальности «информатика», где представлено содержание и примерная программа курса «Компьютерное моделирование».

Наряду с фундаментальными трудами в области математического моделирования, основ моделирования не маловажное значение имеют учебные и методические пособия по изучению методов моделирования. Многие авторы В.И. Стукалов, Г.В. Сугробов, Ю.Ю. Тарасевич, C.B. Трубников, А.П. Шестаков, Е.К. Хеннер и др. отражают в своих работах специфику обучения компьютерному моделированию в технических вузах и университетах, в связи с этим учебные материалы по обучению

основам компьютерного моделирования рассматривались односторонне: либо теоретическая направленность преобладала, либо сугубо практическая.

Таким образом, рассмотренные и проанализированные концепции дают представление об уровне преподавания учебных курсов, связанных с обучением теории компьютерного и информационного моделирования и т.д. Положения, изложенные в первой главе, позволяют сделать следующий вывод:

1) на сегодняшний день существует необходимость в разработке и апробации методической системы учебного курса «Компьютерное моделирование» в педагогическом вузе, с учетом требований ГОСВПО по специальности 030100 - Информатика;

2) необходимо построить иерархически упорядоченную систему понятий для более эффективного изучения понятий области компьютерного моделирования;

3) система понятий области компьютерного моделирования является подсистемой учебного курса по формированию знаний, умений и навыков в области компьютерного моделирования, при построении которой необходимо определить ее цель, подсистемы и их взаимодействие, объединить подсистемы в единое целое, ввести систему в учебный процесс и проверить ее работоспособность посредством контроля знаний обучаемых.

Во второй главе - «Методические аспекты подготовки в области компьютерного моделирования будущих учителей информатики» - описывается структура методической системы учебного курса «Компьютерное моделирование» по подготовке будущих учителей информатики и ее апробация в учебном процессе.

В первом параграфе отражены психолого-педагогические и методологические основы обучения моделированию студентов. Анализ научно-методической литературы показал, что наиболее распространенным методом теоретических и методических исследований является системный подход. Системный подход основан на интеграции методологических, общенаучных принципов и положений, базисом которых является понятие системы и системности.

Психолого-педагогические аспекты процесса формирования знаний, умений и навыков в области компьютерного моделирования и построения методической системы курса «Компьютерное моделирование» представляют собой совокупность необходимых условий в процессе обучения, которые обеспечивают достижение учащимися поставленной цели. Данные аспекты рассматриваются в работах Н.М. Амосова, Э.Ю. Верник, В.В. Давыдова, Т.Б. Захаровой, Н.В. Кузьминой, Н.Г. Сашиной и др.

В исследованиях отмечено, что моделирование может быть средством активизации мыслительной деятельности, получения новых знаний в процессе оперирования и преобразования модели, формирования научно-теоретического мышления, как

метод исследования и как средство усвоения. Модель в данном случае рассматривается как продукт психической деятельности.

Моделирование в обучении имеет 2 аспекта:

1) как содержание, которое должно быть усвоено студентами в процессе обучения;

2) как одно из основных учебных действий, которым они должны овладеть в учебно-познавательной деятельности.

Первый аспект означает обоснование необходимости включения в содержание образования понятий модель и моделирование. Построение и изучение моделей реальных объектов является основным методом научного познания. Модельный характер современной науки показывает, что задача обучения студентов моделированию может быть решена в том случае, когда научные модели изучаемых явлений будут изучаться с использованием соответствующей терминологии, с разъяснением студентам сущности понятий модели и моделирование.

Второй аспект состоит в применении моделирования для выявления структуры и существенных связей изучаемых явлений, а также в формировании умений использовать моделирование для построения общих схем действий в процессе изучения сложных абстрактных понятий. Этот аспект можно реализовать в процессе обучения студентов построению, исследованию и применению моделей окружающего мира.

В процессе моделирования объектов, принадлежащих разным формам движения материи, качественно новый характер приобретают межпредметные связи, объединяющие различные отрасли знания посредством общих законов, понятий, методов исследования.

Во втором параграфе - «Содержание методической системы курса по формированию знаний, умений и навыков в области компьютерного моделирования в подготовке будущих учителей информатики» - представлена структура методической системы обучения компьютерному моделированию в подготовке студентов специальности «информатика».

По A.M. Пышкапо методическая система представляет собой совокупность пяти иерархически взаимосвязанных составляющих: цель, содержание, методы, организационные формы и средства обучения.

В рамках диссертационного исследования целью методической системы обучения компьютерному моделированию является формирование понятий «компьютерная модель» и «моделирование». В данном параграфе представлена общая теория формирования понятий и методы их образования.

Усвоение понятия в сознании зависит от уровня развития приемов мышления учащихся, таких как анализ, синтез, сравнение, абстрагирование и обобщение, которые в теории понятий именуются методами образования понятий. Данные навыки мыслительной деятельности студенты могут достичь при использовании в учебном

процессе системы понятий, созданной на основе метода структурного анализа и проектирования.

При отборе содержания методической системы были учтены не только цели и дидактические принципы обучения, но и требования ГОСВПО. Процесс отбора содержания методической системы был осуществлен по двум направлениям: теоретическому и практическому.

Теоретическая часть системы содержит учебный материал, при изучении которого у студентов формируются следующие знания: 1) владение основными понятиями моделирования, умение работать с компьютерными и информационными моделями на уровне пользователя; 2) знание базовых методологий проектирования, разработки и реализации компьютерных моделей на уровне разработчика; 3) знания и умения по построению методики обучения разделу «Компьютерное и информационное моделирование» в школьном курсе информатики на уровне преподавателя.

Содержание практической части методической системы курса было представлено с помощью выбранного средства обучения; такого как система заданий. Содержанием системы заданий являются учебные задачи по формированию знаний, умений и навыков при изучении компьютерного моделирования и основных подходов к разработке моделей объектов, явлений, процессов разных предметных областей.

'Понятие «компьютерное моделирование» в системе понятий было обозначено, ^ как ключевое и оно является родовым по отношению к понятиям «модель», «моделирование», «информационное моделирование» и т.п., это и отображено в структурно-логической схеме основных понятий курса «Компьютерное моделирование» (схема 1). Однако количество отобранных понятий может быть изменено при изучении понятия «компьютерное моделирование» на других специальностях естественно-математического цикла. Также можно использовать не всю систему понятий, а только ее подсистемы, выделенные на основе логики изложения учебного материала в разных курсах при обучении студентов.

Для достижения поставленной цели, с учетом выбранного содержания методической системы и совместной деятельности преподавателя и студентов были отобраны следующие методы обучения: словесные, практические, наглядные, исследовательские, метод дистанционного обучения и метод учебных телеконференций.

Под учебной телеконференцией будем понимать такой вид телеконференции, в которой формируется учебная задача, определяющая все принимаемые технические и технологические и организационные решения.

Учебную телеконференцию в рамках курса «Компьютерное моделирование» можно осуществлять с разными учебными целями, которые можно разделить на три группы согласно их функциональным возможностям:

Моделирование

компьютерное моделирований

1. Модель

► 1.2 Свойства моделей

► 1.5 Функции моделей

1.1 Определение понятия «модель»

1.3 Характеристики использования моделей

1.4 Признаки моделей

1.6 Сферы применений моделей

► 1.7 Определение понятия «моделирование»

► 1.8 Структурные элементы моделирования

1.9 Постулаты моделирования

1.10 Приемы познания, используемые при моделировании

1

1.10.1 Системный анализ

2. Соотношения между моделями и методами моделирования

2.1 Классификация моделей

2.1.1 Материальные модели

2.1.2 Мысленные модели

2.1.2.3 Образные

2.1.2.2 Образно-знаковые

2.1.2.1 Знаковые (информационные)

Определение информационной модели

Основные элементы информационной модели

Свойства

Определение математической модели

Классификация информационных моделей

> Компьютерная модель

Требования и свойства математических моделей

Классификация математических моделей

► Уравнения математических моделей

Вычислительный эксперимент

► Примеры математических моделей

Математические модели в физике

- модель свободного падения тела

■ модель движения тела, брошенного под углом к горизонту

- модель движения заряженных частиц

• модель взлета ракеты

Математические модели в биологии и экологии

-модель процесса распространения эпидемии

-модель динамики численности

Математические модели в экономике

- модель многоотраслевой экономики Леонтьева

- транспортная задача

2.1.3 Классификация типов моделей (В А. Штофф)

2.1.4 Классификация типов моделей (С.А. Бешенков)

2.2 Классификация методов моделирования

2.2.1 Материальное моделирование

► 2.2.2.2 Математическое моделирование

2.2.2 Идеальное (информационное) моделирование

2.2.2.1 Информационное моделирование

2 2.2.3 Компьютерное моделирование

2.2.2.4 Имитационное моделирование

2.2.2.5 Моделирование стохастических систем

2.2 3 Классификация методов моделирования (В.А. Веников)

► 3.1 Системы программирования

3. Средства моделирования

3.2 Табличные процессоры

3.3 Математические пакеты

3.4 Моделирующие программные среды. Схема I. Структурно-логическая схема основных понятий курса «Компьютерное модели-

рование»

• Образовательные - формирование, уточнение, развитие определенной системы знаний в области компьютерного моделирования; развитие представлений, умений и навыков работы с телекоммуникационными технологиями и проектами в рамках изучения курса «Компьютерное моделирование».

• Развивающие - развитие мировоззренческих представлений об информационном моделировании; знакомство с различными способами и методами работы с информацией (в том числе и с научными); развитие коммуникативных навыков и навыков ведения дискуссий в сети.

• Воспитательные - развитие коммуникативности, навыков общения в реальной и виртуальной группе, тактичности, корректности и доброжелательности, умения слушать собеседников и участвовать в дискуссии.

В зависимости от набора необходимых методов обучения выделяют формы учебных занятий, которые, как и все компоненты методической системы должны способствовать достижению поставленной цели. Основными формами обучения будут являться лекции, практические и лабораторные занятия, индивидуальные и групповые консультации.

При построении методической системы были учтены и принципы обучения: принцип связи обучения с жизнью, принцип научности, доступности и посильности, систематичности и последовательности.

Компонент методической системы - средства обучения - представлен в работе системой понятий и заданий по обучению компьютерному моделированию в учебном курсе «Компьютерное моделирование», реализованных в информационной телекоммуникационной среде.

Под телекоммуникационной образовательной средой (по Р.И.Круподерову) понимается техническое, информационное, методическое и организационное обеспечение, способствующее созданию условий дифференцированного получения информационных ресурсов преподавателями и учащимися на удалении из распределенных баз данных, хранящихся в различных компьютерах и объединенных в единую сеть посредством телекоммуникаций.

Возможности использования телекоммуникационных технологий в образовании представлены в третьем параграфе данной главы - «Методические основы использования телекоммуникационных технологий в обучении».

Телекоммуникации являются эффективным средством повышения познавательной активности обучаемых и, следовательно, качества самого обучения. Они позволяют решать насущные задачи современного педагогического образования -создавать такие модели организации учебно-воспитательного процесса, которые расширили бы рамки традиционной формы обучения, строить целостное педагогическое пространство жизнедеятельности обучаемого, в котором его самореализация

поддерживается путем продуктивной деятельности, инициативы, сотрудничества, самоопределения.

Именно телеконференции являются одной из наиболее используемых и эффективных телекоммуникационных технологий в образовании, подразумевающих активную форму обучения. Она позволяет участникам самостоятельно формировать свой взгляд на происходящие события, осознавать многие явления и исследовать их с различных точек зрения, решать поставленные проблемы совместными усилиями, задавать друг другу самые разные вопросы, делится своими идеями.

В процессе работы над диссертационным исследованием возникла необходимость в электронном пособии (учебнике) по дисциплине «Компьютерное моделирование», который был разработан и внедрен в телекоммуникационную образовательную среду - сайт elena-bugajko.narod.ru. В нем содержится система понятий области компьютерного моделирования, система практических и самостоятельных заданий, средства оценки уровня усвоения материала.

В процессе исследования проведен педагогический эксперимент, описанный в четвертом параграфе данной главы - «Организация и результаты педагогического эксперимента», который состоял из трех этапов: констатирующего, формирующего и этапа оценки эффективности примененной методической системы курса «Компьютерное моделирование» для студентов специальности 030100 Информатика.

Цель первого этапа заключалась в выявлении уровня сформированности основных понятий у студентов до начала обучения по разработанной методической системе, а также в выяснении вопроса об использовании прикладных программных средств в процессе подготовки по учебным курсам «Информационные системы», «Компьютерное моделирование», «Программирование», «Теория и методика преподавания информатики» и др. студентов при изучении учебного материала в области компьютерного моделирования.

Для достижения поставленной цели применялись следующие методы: анкетирование, беседа с преподавателями, студентами, анализ рабочих программ специальности «информатика» и состояния материально-технической базы, программного обеспечения.

Был проведен нулевой срез в виде анкетирования для проверки уровня сформированности знаний основных понятий теории компьютерного моделирования, который заключает в себя следующие понятия: «информация», «объект», «модель», «информационная модель», «моделирование», «инфологическое моделирование» и т.д. Каждому студенту необходимо было дать свое понимание вышеперечисленных понятий. Ответы учащихся были классифицированы по 3 уровням: высокий, средний, низкий. К высокому уровню были отнесены ответы, наиболее полно отражающие сущность данного понятия, к среднему - ответы с частично - правильным оп-

ределением понятий, а к низкому - ответы с неправильным пониманием данного понятия. Результаты представлены в гистограмме 1, Гистограмма 1.

Второй этап эксперимента - формирующий, продолжался на протяжении 2004-2005, 2005-2006 учебных годах с двумя группами студентов: экспериментальная {32 чел.) и контрольная (18 чел.). Количество учебных часов для контрольной и экспериментальной группы одинаково - 76 ч.

На формирующем этапе эксперимента для экспериментальной группы применялась разработанная методическая система курса, представленная а виде электронного учебника и реализованная в телекоммуникационной образовательной среде.

В курсе «Компьютерное моделирование» студенты изучали основные методы и подходы к разработке, проектированию и реализации компьютерных моделей в различных программных средах. Результатом обучения явились знания, умения и навыки, продемонстрированные студентами при выполнении учебных проектов по созданию компьютерных моделей, а для экспериментальной группы было предложено реализовать и разместить индивидуальные работы на странице сайта, для того, чтобы другие участники могли ознакомиться, проанализировать, уточнить разработанные компьютерные модели других участников учебного процесса, тем самым, получив доступ ко многим компьютерным моделям, к возможностям проектирования и использования их как демонстрационные учебные модели.

Полученные знания, умения и навыки студенты успешно реализовывали и закрепили при создании учебных компьютерных моделей школьного курса информатики и других дисциплин в курсе «Теория и методика обучения информатике».

Результатом обучения по этому курсу будет построенная методическая система обучения по разделу «Компьютерное моделирование» в базовом, профильном или элективных курсах школьной информатики.

Последний этап - оценка эффективности методической системы курса проходил в конце 2005-2006 учебного года, целью которого была оценка эффективности предложенной методической системы курса. Для этого в течение формирующего этапа эксперимента проводился анализ: оценок промежуточных проектных работ студентов; активности участия в обсуждении и анализе компьютерных моделей

щ Контрольная группа щ Экспериментальная группа

предметных областей участников эксперимента; оценок при защите индивидуальных проектных работ по проектированию и реализации учебных компьютерных моделей; степень активности работы студентов экспериментальной группы - участников конференции; оценок за контрольный тсст на проверку уровня сформированно-сти понятий области компьютерного моделирования.

Таблица 1. Распределение студентов по уровням сформированное™ знаний, уме-

Уровень Контрольная группа 1 Экспериментальная группа

Высокий 33,3 % б чел. | 50 % 16 чел.

Средний 55,6 % 10 чел. 47% 15 чел.

Низкий 11,1 % 2 тел. | 3 % 1 чел.

Рие?о грамма 2. Распределение студентов по уровням с формирован ноет и знаний, умений и навыков (итоговый срез).

□ Контрольная

группа ■ Экспериментальна я группа

Средний

Из таблицы видно, что в контрольной группе греть студентов справились с заданием на «отлично» и «хорошо» и только 2 студента не справились полностью со всеми заданиями, В экспериментальной группе результаты намного выше результатов в контрольной группе, 5 студентов экспериментальной группы выполнили работу на «отлично» и только один студент полностью не выполнил все задания.

Для экспериментальной группы была введены диаграмма активности участия в проектировании моделей, анализ данных, в обсуждении различных реализаций компьютерных моделей, методических аспектах использования учебных моделей. Результаты выполнения контрольного теста представлены в таблице 2 и гистограмме 3.

Таблица 2.

Оценка выполнения теста Контрольная группа Экспериментальная группа

Кол-во % Кол-во %

студентов студентов

«отлично» 2 11,1 % 14 43,75 %

«хорошо» 6 33,3 % 12 37,5 %

йудовл етаоритеяьно» 6 33,3 % 5 15.6%

«неудовлетворительно» 4 22,3 % 1 3,15 %

Гистограмма 3.

В Контрольная группа

□ Экс перименталь на» группа

Как показал эксперимент, тестирование прошли 97 % студентов экспериментальной группы и 89 % контрольной группы.

Оценивая эксперимент в двух группах, для которых читался данный курс (контрольной и экспериментальной), где в контрольной группе использовались традиционные методы обучения, а в экспериментальной использовались: метод проектов, метод информационного ресурса, метод дистанционного обучения и учебные телеконференции, успеваемость повысилась на 30% в контрольной группе и на 45% в экспериментальной. Отсюда можно сделать еще один немаловажный вывод, что использование наряду с традиционными методами подачи информации таких методов как: метод проектов, метод информационного ресурса, метод дистанционного обучения и учебные телеконференции дает положительные результаты.

Проведенное экспериментальное исследование подтвердило гипотезу: что разработанная методическая система по изучению компьютерного моделирования способствует более глубокому усвоению знаний и эффективному формированию умений и навыков при подготовке будущих учителей информатики в области компьютерного моделирования.

Основные выводы н результаты исследования:

1. Анализ научно-псдагогической литературы, Государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования позволил уточнить основные цели и задачи профессионально-предметной подготовки студентов по специальности 030100 - «Информатика», где одним из важных модулей является модуль ДПП.Ф. 11 «Компьютерное моделирование». Данный раздел стандарта включен в учебный план многих педагогических специальностей естественнонаучного цикла. Содержание этого модуля требует тщательного рассмотрения в соответствии с теми тенденциями, которые складываются в данной области и уровнем развития новых информационно-коммуникационных технологий, а также с требованиями к уровню подготовки но дисциплинам предметного блока соответствующей специальности.

2. Руководствуясь сформулированными целями и задачами, спроектирована структура и выделено содержание обучения при использовании методической системы

курса «Компьютерное моделирование» по специальности 030100-«Информатика», которое представлено в виде системы понятий и заданий.

3. Структура системы понятий курса «Компьютерное моделирование» построена с использованием методов структурного анализа и проектирования и представляет собой семантический граф основных понятий области компьютерного моделирования. Данная структура курса реализована в виде электронного учебника по дисциплине «Компьютерное моделирование» и представлена в информационной телекоммуникационной среде.

4. В качестве основного метода обучения будет использован метод учебных телеконференций, а средством обучения - электронный учебник, отражающий систему понятий и практических заданий области компьютерного моделирования.

5. В процессе обучения компьютерному моделированию будет реализовываться комплексный подход: компьютерное моделирование как объект изучения, как средство обучения и как инструмент деятельности обучаемых.

6. В ходе педагогического эксперимента подтверждена гипотеза исследования: разработанная методическая система по изучению компьютерного моделирования способствует более глубокому усвоению знаний и эффективному формированию умений и навыков при подготовке будущих учителей информатики в области компьютерного моделирования.

Основные положения диссертационного исследования отражены в следующих публикациях:

1. Бугайко Е.В. Методическая система курса по формированию знаний, умений и навыков в области компьютерного моделирования в подготовке будущих учителей информатики. // Журнал «Наука и школа». № 5,2006.C.58-59. - 0.18 п.л.

2. Бугайко Е.В., Жданов С.А. Методические аспекты обучения компьютерному моделированию студентов педагогических вузов на основе телекоммуникационных технологий. // Научные труды Mill У. Серия: Естественные науки. Сборник статей. - М.: «Прометей» МПГУ, 2005. - с.66-70. - 0,31 п.л. (авторский вклад 60%).

3. Бугайко Е.В., Жданов С.А. Дидактические возможности компьютерного моделирования в обучении студентов педагогических вузов. // Научные труды МПГУ. Серия: Естественные науки. Сборник статей. - М.: «Прометей» МПГУ, 2006. - с.7б-78. - 0,18 п.л. (авторский вклад 70%).

4. Бугайко Е.В. Методическая система курса по формированию знаний, умений и навыков в области компьютерного моделирования в подготовке будущих учителей информатики. // Материалы XVII Международной конференции «Применение новых технологий в образовании», г.Троицк, 2006г., с.400-402. - 0,18 п.л.

5. Бугайко Е.В. Некоторые аспекты обучения моделированию студентов педвузов. // Качество профессионального образования: новые приоритеты, системы оценки: Материалы XXVI преподавательской научно-практической конференции. Орен-

бург. Ч.З: Физико-математические и естественнонаучные секции. - Оренбург: Изд-во ОГПУ, 2004. - с.22-25. - 0,18 п.л.

6. Бугайко Е.В., Жданов С.А. Логические основы информационного моделирования. // Теории, содержание и технологии высшего образования в условиях глобализации образовательного процесса: Материалы XXVII преподавательской научно-практической конференции. Оренбург. Ч. 9: Секции физико-математических наук и Института физической культуры и спорта; - Оренбург: Изд-во ОГПУ, 2006., с.49-55. - 0,38 п.л. (авторский вклад 70%)

Подл, к печ. 15.02.2007 Объем 1.25 п.л. Заказ №. 43 Тир 100 экз.

Типография Mill У

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Бугайко, Елена Васильевна, 2006 год

Введение

Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОНЯТИЯ «КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ» В ОБУЧЕНИИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ИНФОРМАТИКИ.

§ 1.1 Философская и научная интерпретация базовых понятий мо

Введение диссертации по педагогике, на тему "Методические аспекты обучения компьютерному моделированию при подготовке учителя информатики"

Максимальной эффективности в любом виде деятельности при развитии информатизации можно достигнуть при грамотном использовании компьютерной техники и при наличии нового информационного мышления. Уровень развития государства в условиях информатизации непосредственно связан с проникновением информационных технологий во все сферы жизни, при этом принципиально важную роль играет опережающая информатизация образования как основа развития интеллектуального потенциала страны. Изменения, происходящие в обществе в процессе информатизации, существенно влияют на систему образования.

Информатизация оказывает значительное влияние на образование, которое перестает быть средством усвоения готовых общепринятых знаний и превращается в способ информационного обмена, предполагающий не только усвоение, но и передачу, представление, генерирование информации в обмен на полученную информацию. Данный процесс превращения порождает качественное изменение подходов к содержанию образования на основе изучения новых технологий обучения, которые представляются средствами предъявления, обработки и усвоения информации.

Различные аспекты проблемы информатизации образования рассматривались в работах исследователей С.А. Бешенкова, П.Я. Гальперина, Б.С. Гершунского, С.А. Жданова, А.А. Кузнецова, Э.И. Кузнецова, М.П. Лапчцка, В.Л. Матросова, Е.И. Машбица, А.В. Могилева, И.В. Роберт, Н.Ф. Талызиной и др.

Современный этап развития человечества отличается тем, что на смену века энергетики приходит век информатики. Происходит интенсивное внедрение новых информационных технологий (НИТ) во все сферы человеческой деятельности, встает реальная проблема перехода в информационное общество, для которого приоритетным должно стать развитие образования, изменяется и структура знаний в обществе. Все большее значение для практической жизни приобретают фундаментальные знания, способствующие творческому развитию личности. Важна и конструктивность приобретаемых знаний, умение их структурировать в соответствии с поставленной целью. На базе знаний формируются новые информационные ресурсы общества. Формирование и получение новых знаний должно базироваться на строгой методологии системного подхода, в рамках которого особое место занимает модельный подход. Возможности модельного подхода крайне разнообразны как по используемым формальным моделям, так и по способам реализации методов моделирования.

Появление НИТ увеличивает не только возможности моделирующих систем, но и позволяет применять большее многообразие моделей и способов их реализации. Совершенствование вычислительной и телекоммуникационной техники привело к развитию методов машинного моделирования, без которых невозможно изучение процессов и явлений, а также построение больших и сложных систем.

В настоящее время нельзя назвать область человеческой деятельности, в которой в той или иной мере не использовались бы методы моделирования.

Философские аспекты моделирования, составляющие его методологическую основу, рассматривались в работах В.А. Веникова, И.Г. Кодряну, Г.И. Рузавина, В.А. Штоффа, А.И. Уемова, И.Т Фролова и др. В исследованиях отмечено, что моделирование может быть аппаратом исследования явлений природы, средством технического расчета объекта, методом научного познания, направленного на развитие теорий, гипотез и их проверку.

Психологические аспекты моделирования рассматривались в работах Н.М. Амосова, Э.Ю. Верник, Н.Г. Салминой и др. В исследованиях отмечено, что моделирование может быть средством активизации мыслительной деятельности, получения новых знаний в процессе оперирования и преобразования модели, формирования научно-теоретического мышления, как метод исследования и как средство усвоения; модель рассматривается как продукт психической деятельности.

С помощью новых технологий обучения вузовское образование должно готовить специалистов качественно нового уровня, владеющих современными методами поиска, обработки, использования информации; способных к проектной деятельности на основе системного подхода; умеющих пересматривать накопленную информацию, в условиях развития науки и изменяющейся социальной практики; имеющих навыки работы с компьютерами нескольких типов, различными вспомогательными устройствами, системными и прикладными программными средствами общего назначения; владеющих умениями работы в локальных сетях, системах телекоммуникаций и др.

Важной предпосылкой для формирования необходимых качеств у студентов специальности 030100 - «Информатика» педагогического вуза является изучение различных направлений информатики с использованием новых методических разработок, основанных на современных технологиях обучения, с учетом требований Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования. Одно из направлений современной информатики - это область разработки и исследования компьютерных моделей. Вопросам из области компьютерного моделирования посвящены многие работы отечественных и зарубежных исследователей (С.Ф. Бешенков, А.Б. Горстко, X. Гулд, В.М. Казиев, В.П. Линькова, Дж. Марри, А.В. Могилев, Н.И. Пак, А.А. Самарский, В.А. Стукалов, Г.В. Сугробов, Ю.Ю. Тарасевич, А.П. Шестаков, Е.К. Хеннер и др.).

Методические аспекты преподавания темы «Компьютерное моделирование» в учебных курсах подготовки будущих учителей естественно-математических специальностей представлены в исследованиях В.К. Бело-шапка, Е.А. Васениной, А.Г. Гейна, А.Б. Горстко, Т.Б. Захаровой, И.А. Кузнецовой, С.В. Макаровой, А.А. Самарского, А.П. Шестакова, Е.К. Хеннера и др.

Данные методические разработки носят несистемный характер изучения компьютерного моделирования, либо отражают общие вопросы моделирования, что недостаточно для формирования знаний, умений и навыков будущих учителей информатики с учетом требований Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (ГОСВПО).

Отсюда, возникает необходимость в разработке методической системы обучения по курсу «Компьютерное моделирование» для специальности 030100 - Информатика. Из ГОСВПО 2000 и 2005 года следует, что вопросы из области компьютерного и информационного моделирования включены в разные учебные дисциплины. Формирование информационной компетенции в области компьютерного моделирования должно базироваться на системном подходе при разработке методической системы курса «Компьютерное моделирование» в обучении студентов педагогического вуза.

Таким образом, актуальность исследования обусловлена тенденцией совершенствования методики обучения компьютерному моделированию при подготовке будущих учителей информатики, основанной на требованиях ГОСВПО, следовательно, необходимостью формирования у студентов знаний, умений и навыков в области компьютерного моделирования.

Анализ теории и практики обучения в области компьютерного моделирования будущих учителей информатики показал, что в процессе преподавания возникает противоречие между необходимостью системного изучения вопросов в области компьютерного моделирования в профессиональной подготовке будущих учителей информатики с одной стороны, и недостаточной проработанностью соответствующих методических разработок с другой. Указанное противоречие определило проблему данного диссертационного исследования.

Цель исследования заключается в определении структуры и содержания обучения в области компьютерного моделирования в системе профессиональной подготовки студентов специальности 030100 - Информатика.

Объект исследования - система обучения информатике студентов специальности 030100 - Информатика.

Предмет исследования - содержание обучения компьютерному моделированию будущих учителей информатики.

Гипотеза исследования: профессиональные знания, умения и навыки в области компьютерного моделирования у будущих учителей информатики будут носить системный характер, если:

1) в процессе обучения компьютерному моделированию будет реализо-вываться комплексный подход: компьютерное моделирование как объект изучения, как средство обучения и как инструмент деятельности обучаемых;

2) компьютерное моделирование будет осваиваться опосредованно через решение задач с использованием компьютера, причем подбор задач будет осуществляться исходя из потребностей будущей профессиональной деятельности;

3) содержание обучения компьютерному моделированию будет строиться на основе метода структурного анализа и проектирования.

Для достижения поставленной цели на основании выдвинутой гипотезы были сформулированы следующие задачи:

1. изучить и проанализировать опыт преподавания компьютерного моделирования в подготовке будущих учителей информатики;

2. разработать методическую систему по изучению компьютерного моделирования в педагогическом вузе;

3. экспериментально показать, что разработанная методическая система позволяет эффективно сформировать знания, умения и навыки в области компьютерного моделирования.

Для решения поставленных задач в диссертационном исследовании использовались следующие методы:

- изучение и анализ научной, философской, дидактической, методической и специальной литературы отечественных и зарубежных авторов;

- анализ Государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования (1995, 2000, 2005 гг.), программ, учебных пособий и методических рекомендаций школьного и вузовского курсов информатики;

- анкетирование, беседа с преподавателями и учащимися, наблюдение за ходом учебного процесса и деятельностью студентов, экспертные оценки;

- проведение педагогического эксперимента;

- анализ и обобщение опытно-экспериментальной работы;

- системный метод;

- метод структурного анализа и проектирования. Методологической основой исследований являются теоретические и экспериментальные исследования таких специалистов как: в области философии образования, педагогики и психологии -Ю.К. Бабанский, E.JI. Белкин, В.П. Беспалько, JI.C. Выготский, П.Я. Гальперин, Б.С. Гершунский, И .Я. Лернер, Н.А.Талызина, Л.М.Фридман и др.; компьютеризации и информатизации образования - Я.А. Ваграменко, А.П. Ершов, В.А. Красильникова, А.А. Кузнецов, Э.И. Кузнецов, М.П. Лапчик, А.В. Могилев, Н.И. Пак, И.В. Роберт, В.А. Трайнев, В.Ф. Шолохович и др.; профессиональной компетентности преподавателя информатики в условиях информатизации образования и информационной подготовки студентов высших учебных заведений - С.А. Жданов, О.А. Козлов, А.А. Кузнецов, Э.И. Кузнецов, В.Л. Матросов, А.В. Могилев, Р.А. Харченко и др.; вопросов содержания и методики обучения информатике - С.А. Бешенков, А.И. Бочкин, А.Г. Гейн, Т.Б. Захарова, А.А. Кузнецов, М.П. Лапчик, Н.И. Пак, И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер и др.

Научная новизна исследования заключается в том, что разработана структура содержания и методика обучения компьютерному моделированию студентов специальности 030100 - Информатика, включающая уточнение целей, содержания и структуры курса «Компьютерное моделирование», методы, формы и средства обучения.

Теоретическая значимость исследования состоит в научно-методическом обосновании дидактических возможностей компьютерного моделирования в обучении информатике и дисциплин естественнонаучного цикла; разработке основных компонентов методической системы учебного курса «Компьютерное моделирование».

Практическая значимость исследования заключается в том, что:

- разработана учебная программа курса «Компьютерное моделирование», отвечающая целям и задачам информационной подготовки будущих учителей информатики, включающая в себя тематическое планирование учебных занятий, разработку лабораторно-практических заданий; выделение системы понятий области компьютерного моделирования; разработку тестов по уровням сформированности знаний обучаемыми;

- разработанный курс «Компьютерное моделирование» может быть использован в практике обучения основам компьютерного моделирования студентов специальности 030100-Информатика, а также студентов других направлений естественно-математического цикла.

Организация, база и основные этапы исследования:

Теоретические и экспериментальные исследования проводились с 2004 по 2006 годы в Московском педагогическом государственном университете на математическом факультете и в 2005-2006 учебном году в Оренбургском государственном педагогическом университете на физико-математическом факультете. Всего в исследовании было охвачено около 50 человек - студентов по специальности 030100-Информатика.

Исследование по выбранной проблеме проводилось в 3 этапа:

На 1 этапе (2003-2004 гг.) был проведен теоретический анализ философской, психолого-педагогической, методической и специальной литературы, а также диссертационных исследований с целью определения методологических основ создания системы формируемых понятий в области компьютерного моделирования, определения успешного применения метода структурного анализа и проектирования в педагогическом процессе.

2 этап (2004-2005гг.) заключался в уточнении и корректировке рабочей гипотезы исследования, анализировался системный подход, разрабатывалась методическая система курса изучения компьютерного моделирования, строилась система понятий посредством метода структурного анализа и проектирования, и система заданий, основанная на системном подходе и теории поэтапного формирования знаний, умений и навыков, проводились констатирующий и формирующий этап педагогического эксперимента.

Во время 3 этапа (2005-2006 гг.) проводилась формирующая и систематическая опытно - экспериментальная работа, на основе результатов апробирования корректировалась методическая система курса компьютерного моделирования, система понятий и заданий, был проведен завершающий этап работы в виде оформления результатов теоретического исследования и педагогического эксперимента в форме диссертации.

Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечивалась анализом теоретических положений по проблеме исследования, моделированием процесса обучения в области компьютерного моделирования будущих учителей информатики, репрезентативностью выборки обследованных студентов, подтверждением гипотезы исследования, обработкой результатов педагогического эксперимента, результатами внедрения методических разработок по теме исследования в учебный процесс по специальности 030100 - Информатика.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Разработка содержания обучения компьютерному моделированию на основе структурного подхода, в соответствии с целями и задачами информационной подготовки, создает базу для эффективного усвоения профессиональных знаний, умений, навыков будущих учителей информатики в области компьютерного моделирования.

2. Теоретические основы построения методической системы обучения курса «Компьютерное моделирование», основанные на анализе дидактических возможностей компьютерного моделирования в обучении информатике и дисциплин естественнонаучного направления.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные результаты исследования обсуждались на научно-практической конференции «Качество профессионального образования: новые приоритеты, системы оценки» в г. Оренбург при Оренбургском государственном педагогическом университете (ОГПУ) 7-8 апреля 2004 г.; 4 апреля 2005г. и 20 марта 2006г. -г. Москва МГТГУ, научная математическая сессия; 28-29 июня 2006г. - XVII международная конференция «Применение новых технологий в образовании», г.Троицк, а также происходило внедрение результатов исследования в учебный процесс математического факультета Московского педагогического государственного университета и физико-математического факультета Оренбургского государственного педагогического университета.

Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы, двух приложений.

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

Основные выводы и результаты исследования:

Анализ научно-педагогической литературы, Государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования позволил определить основные цели и задачи информационной подготовки студентов по специальности 030100 - «Информатика», где одним из важных модулей является модуль ПР 11 «Компьютерное моделирование». Данный раздел стандарта включен в учебный план многих педагогических специальностей естественнонаучного цикла. Содержание этого модуля требует тщательного рассмотрения в соответствии с теми тенденциями, которые складываются в данной области и уровнем развития НИТ, а также с требованиями к уровню подготовки по дисциплинам предметного блока соответствующей специальности.

Руководствуясь сформулированными целями и задачами, спроектирована структура и выделено содержание обучения в области компьютерного моделирования, а также разработана методическая система по изучению компьютерного моделирования в педагогическом вузе и рекомендации по её применению.

Структура курса «Компьютерное моделирование» построена с использованием методов структурного анализа и проектирования и представляет собой семантический граф основных понятий области компьютерного моделирования.

Данная структура курса реализована в виде электронного учебника по дисциплине «Компьютерное моделирование» и представлена в информационной телекоммуникационной среде.

В ходе педагогического эксперимента подтверждена гипотеза исследования: разработанная методическая система по изучению компьютерного моделирования способствует более глубокому усвоению знаний и эффективному формированию умений и навыков при подготовке специалистов - будущих учителей информатики в области компьютерного моделирования.

Опубликованные работы по теме диссертационного исследования:

1. Бугайко Е.В. Некоторые аспекты обучения моделированию студентов педвузов. // Качество профессионального образования: новые приоритеты, системы оценки: Материалы XXVI преподавательской научно-практической конференции. Оренбург. Ч.З: Физико-математические и естественнонаучные секции. - Оренбург: Изд-во ОГПУ, 2004. - с.22-25. - 0,18 п.л.

2. Бугайко Е.В., Жданов С.А. Методические аспекты обучения компьютерному моделированию студентов педагогических вузов на основе телекоммуникационных технологий. // Научные труды МПГУ. Серия: Естественные науки. Сборник статей. - М.: «Прометей» МПГУ, 2005. - с.66-70. - 0,31 п.л.(авторский вклад 60%)

3. Бугайко Е.В., Жданов С.А. Логические основы информационного моделирования. // Теории, содержание и технологии высшего образования в условиях глобализации образовательного процесса: Материалы XXVII преподавательской научно-практической конференции. Оренбург. Ч. 9: Секции физико-математических наук и Института физической культуры и спорта; -Оренбург: Изд-во ОГПУ, 2006., с.49-55. - 0,38 п.л. (авторский вклад 70%)

4. Бугайко Е.В., Жданов С.А. Дидактические возможности компьютерного моделирования в обучении студентов педагогических вузов. // Научные труды МПГУ. Серия: Естественные науки. Сборник статей. - М.: «Прометей» МПГУ, 2006. - с.81-87. - 0,38 п.л. (авторский вклад 70%)

5. Бугайко Е.В. Методическая система курса по формированию знаний, умений и навыков в области компьютерного моделирования в подготовке будущих учителей информатики. // Материалы XVII Международной конференции «Применение новых технологий в образовании», г.Троицк, 2006г., с.400-402.- 0,18 п.л.

6. Бугайко Е.В. Методическая система курса по формированию знаний, умений и навыков в области компьютерного моделирования в подготовке будущих учителей информатики. // Журнал «Наука и школа», № 5, 2006.С.58-59. - 0,18 п.л.

Заключение.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Бугайко, Елена Васильевна, Москва

1. Айламазян А.К. Образование и телекоммуникации. // Педагогическая информатика. №1, 1993.

2. Акулич И.М. Математическое программирование в примерах и задачах. М.:ВШ, 1993,335 с.

3. Алборова С.З. Телекоммуникации как средство развития познавательного интереса учащихся. Дисс.канд.пед.наук, Владикавказ, 1999, 174 с.

4. Алексеева И.Ю. Знание как объект компьютерного моделирования. // Вопросы философии, №5, 1987.

5. Амосов Н.М. Моделирование в биологии и медицине. Киев: Науко-ва думка, 1965, 118 с.

6. Амосов Н.М. Моделирование информации и программ в сложных системах. // Вопросы философии, № 12, 1963.

7. Анашкин А.П. Основы моделирования в образовании. Омск: Изд-во ОмГПУ, 1998,144 с.

8. Андреев А.А. Дидактические основы дистанционного обучения в ВУЗах. Дисс.докт.пед.наук. М.:1999.

9. Антонов А.В. Системный анализ. М.: Высшая школа, 2004, 453 с.

10. Архангельский С. И. Лекции по теории обучения в высшей школе. М.: Высшая школа, 1974.

11. Бабанский Ю.К. Оптимизация учебно-воспитательного процесса. -М: Просвещение,. 1982, 191 с

12. Батороев К.В. Кибернетика и метод аналогий. М.: Высшая школа, 1974.

13. Бахвалов Л.А. Компьютерное моделирование: долгий путь к сияющим вершинам. // Computerra, № 40,1997.

14. Башмаков М.И, Поздняков С.Н. Информационная среда обучения. СПб: Свет, 1997,400 с.

15. Белоцерковский О.М. Математическое моделирование отрасль информатики.//Кибернетика. Становление информатики. М.: Наука, 1986. (с. 45-63)

16. Белошапка В. К. Информационное моделирование в примерах и задачах. Омск: Издательство ОГПИ, 1992.

17. Белошапка В. К. Мир как информационная структура. //ИНФО, № 5, 1988.

18. Белошапка В.К., Лесневский А. С. Основы информационного моделирования. // ИНФО, № 3, 1989.

19. Беляева А., Кошелюк М., Солдатова Г. Телекоммуникационные и компьютерные среды. М, 1996.

20. Беспалько В. П. Основы теории педагогических систем : Воронеж, издательство Воронежского университета, 1977, 304 с

21. Бешенков С. А. Формализация и моделирование. // ИНФО, №5-7, 1999.

22. Бешенков С.А. Моделирование и формализация. Методическое пособие/ С.А. Бешенков, Е.А. Ракитина. М.: Лаборатория базовых знаний, 2002, 336 с.

23. Бигон М., Харпер Дж. и др. Экология. Особи, популяции и сообщества. М., Мир, 1989. (2 Т.)

24. Богданова Д., Федосеев А. Телекоммуникации в образовании. //ИНФО, №2, 1993.

25. Богданова Д.А. Дистантное обучение. //ИНФО, №4, 1996.

26. Богданова Д.А. Методика развития компьютерной грамотности в условиях дистанционного образования. Дисс.канд.пед.наук. Москва, 1996, 140 с.

27. Бороненко Т.А. Теоретическая модель системы методической подготовки учителя информатики. Автореферат Дисс.д-ра.пед.наук. СПб, 1998, 335 с.

28. Бочкин А.И. Методика преподавания информатики. Минск, «Вы-шейшая школа», 1998.

29. Бурносова О.В. Методика использования учебных телеконференций в обучении будущих учителей информатики. Дисс.канд.пед.наук. М., 2000, 156 с.

30. Вабищевич П. Н. Численное моделирование. М.: МГУ, 1993,152 с.

31. Васенина Е.А. Методика изучения универсальных информационных технологий в школьном курсе информатики. Дисс. канд.пед.наук. МД997, 135 с.

32. Васильев А.А., Богословский В.И. и др. Компьютерные сети и телекоммуникации. СПб, 1996.

33. Васильков Ю.В., Василькова Н.Н. Компьютерные технологии вычислений в математическом моделировании: учебное пособие. М.: Финансы и статистика, 2002, 256 с.

34. Веденов А.А. Моделирование элементов мышления. М.: Наука, 1988.

35. Веников В.А. Некоторые методологические вопросы моделирования. // Вопросы философии, № 11, 1964.

36. Веников В.А. О моделировании. М.: Знание, 1974.

37. Веников В.А. Принципы моделирования и высшее образование. // Вестник высшей школы, № 11, 1972.

38. Верников В.А., Верников Г.В. Теория подобия и моделирования. М.: Высшая школа, 1984, 439 с.

39. Выготский Л.С. Избранные психологические исследования. М.: изд-во АПН РСФСР, 1956, 519с.

40. Габдреев Р.В. Моделирование в познавательной деятельности студентов / Габдреев Р.В. Казань: Университет, 1983. - 112 с.

41. Галкин В.А. Телекоммуникации и сети: Учебное пособие для студентов, обучающихся по специальности «АС обработки информации и управления». М.: Издательство МГТУ им. Баумана, 2003.

42. Галыгина И.В. Методика обучения информационному моделированию в базовом курсе информатики. Дисс. канд.пед.наук. М, 2001, 198 с.

43. Гейн А. Г. И др. Информатика: модели, алгоритмы и исполнители. // ИНФО, № 3, 1989.

44. Гейн А.Г. Изучение информационного моделирования как средства реализации межпредметных связей информатики с дисциплинами естественнонаучного цикла. Дисс.д-ра.пед.наук. М, 2000.

45. Гейн А.Г., Сенокосов А.И., Шолохович В.Ф. Информатика. Классы 7-9.-М.: Дрофа, 1998.

46. Гершунский Б.С. Компьютеризация в сфере образования: проблемы и перспективы. М: Педагогика, 1987.

47. Гершунский Б.С. Философия образования для XXI века. М.: «Ин-тердиалект+», 1997

48. Глазырина И. Б. Совершенствование информационной подготовки студентов высших учебных заведений в условиях дистанционного обучения: На примере курса «Информатика» для гуманитарных специальностей: Дисс. канд. пед. наук 13.00.02, М. 2004, 148с

49. Глинский Б.А. и др. Моделирование как метод научного исследования. М.: МГУ, 1965.

50. Глушков В.М. Основы безбумажной информатики. М.: Наука, 1987.

51. Головин Ю.А. Информационные сети и телекоммуникации. Учебное пособие/ Головин Ю.А., Суконщиков А.А. МОРФ. Вологодский ГТУ, 2001.

52. Горстко А.Б. Познакомьтесь с математическим моделированием. М.: Знание, 1991.

53. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по специальности 030100 «Информатика». -Минобразование РФ, 2000.

54. Гулд X., Тобочник Я. Компьютерное моделирование в физике. М.: Мир, 1990 (2 Т.).

55. Давыдов В.В. Виды обобщения в обучении. Логико-психологические проблемы построения учебных предметов. М: Педагогика, 1972

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

57. Давыдов В.В., Варданян А.У. Учебная деятельность и моделирование. Ереван, Луйс, 1981.

58. Дж. Марри. Нелинейные дифференциальные уравнения в биологии. Лекции о моделях: Пер. с англ.- М.: Мир, 1983, 400 с.

59. Дж. Форрестер. Динамика развития города. М.: Прогресс, 1974.

60. Дж. Форрестер. Мировая динамика. М.: Наука, 1978.

61. Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. MathCad 8 Pro в математике, физике и Internet. М: Нолидж, 1999.

62. Ершов А.П. Основы информатики и вычислительной техники. 1986.

63. Жданов С.А. Применение информационных технологий в учебном процессе педагогического института и педагогических исследованиях. Автореферат канд. пед.наук. -М., 1992, 34 с.

64. Жукова Л.А. Становление инновационного стиля мышления студентов в процессе компьютерного моделирования межпредметных задач (на материале изучения математики и информатики). Дисс. канд.пед.наук. Саратов, 1998., 173с.

65. Захарова Т.Б. Обучение информационному моделированию в профильном курсе информатики. Дисс. канд.пед.наук. М, 1992, 259 с.

66. Зельцер С. Р. Основы моделирования систем управления. Новокузнецк, 2003, 88 с.

67. Извозчиков В.А. Электронно коммуникационные средства, системы и технологии обучения. Учебное пособие. СПб. Юбразование, 1995,239с.

68. Интеллектуальные процессы и их моделирование. М.: Наука, 1991.

69. Информатика. Учебно-методический комплект по специальности 030100 «Информатика» (редкол. B.J1. Матросова и др.). М.: Флинта: Наука, 2002, 262 с.

70. Казиев В.М. Математическое моделирование и вычислительный эксперимент. // ИНФО, № 6, 1991.

71. Калашников В.В. Нить Ариадны в лабиринте моделирования. М.: Наука, 1993.

72. Кларин М.В. Инновационные модели обучения в зарубежных педагогических поисках. М.: Арена, 1994.

73. Кодряну И.Г. Философские вопросы математического моделирования. Кишинев: Штиница, 1978.

74. Компьютерное моделирование: инструменты для исследования социальных систем. Учебное пособие. /А.К. Гуц, В.В. Коробицын и др. Омск, ОГУ, 2001.

75. Компьютеры, модели, вычислительный эксперимент. Введение в информатику с позиции математического моделирования./ Авт. Пред. А.А. Самарский. М.: Наука, 1988.

76. Кондаков Н.И. Логический словарь справочник. М.: Наука, 1975.

77. Костицын В.Н. Профессиональная подготовка учителя математики в процессе обучения студентов геометрическому моделированию. Автореферат дисс.докт.пед.наук. МПГУ, 2001.

78. Кочергин А.Н. Моделирование мышления. М.: Наука, 1969.

79. Кравцова А. Ю. Совершенствование системы подготовки будущих учителей в области информационных и коммуникационных технологий в условиях модернизации образования: на материале зарубежных исследований: Дис. докт. пед. наук : 13.00.02 Москва, 2004

80. Крайзмер Л.П. Информатика и вычислительная техника. Л.: Лениз-дат,1989, 266 с.

81. Краснощекое П.С., Петров А.А. Принцип построения моделей. М.: Фазис, 2000,411 с.

82. Красовский П.Н., Решетова Т. Н. Моделирование-математика, информатика, логика в школе.// ИНФО, № 2-4, 1997.

83. Круподеров Р.И. Телекоммуникации как средство дифференциации обучения. Автореферат Дисс. д-ра.пед.наук. М, 1997, 385 с.

84. Кубланов М.С. Математическое моделирование: учебное пособие. М.: МГТУГА, 1996.

85. Кузнецов А. А. О концепции содержания образовательной области «Информатика» в 12 летней школе // Информатика и образование. - 2000, №7, с. 2-4

86. Кузнецов А. А. Развитие методической системы обучения информатике в средней школе. Автореф. доктора пед. наук. М. 1988. - 47 с.

87. Кузнецов А.А., Кариев С. Основные направления совершенствования методической подготовки учителей информатики в педагогически вузах.//ИНФО, 1997, №6.

88. Кузнецов Э.И. Общеобразовательные и профессиональные аспекты изучения информатики и вычислительной техники в пединституте. Дисс. д-ра.пед.наук. М, 1991.

89. Кузнецов Э.И., Жданов С.А. Программа профильной подготовки по информатике студентов математического факультета МПГУ/ Информатика и информационные технологии в учебных программах для педвузов. Омск: РЦНИТО, 1992.

90. Кузнецова И.А. Обучение моделированию студентов-математиков педвуза в процессе изучения курса «Математическое моделирование и численные методы». Дисс. канд.пед.наук. Арзамас, 2002.

91. Кушниренко А.Г., Лебедев Г.В., Сворень Р.А. Основы информатики и вычислительной техники: учебник для 10-11 кл. М.:Просвещение, 1996.

92. Ландо С. Математические компьютерные проекты. // ИНФО, № 2, 1991.

93. Лаптев В., Немцев А. Учебные компьютерные модели. // ИНФО, № 4, 1991.

94. Лапчик М.П., Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Методика преподавания информатики. Учебное пособие для студ. пед.вузов- М. «Академия» 2001 г.

95. Лернер И.Я. Дидактическая система методов обучения. М., 1981

96. Линькова В.П. Развитие методической системы обучения информатике на основе информационного и логического моделирования. Дисс. д-ра.пед.наук. М., 2000.

97. Литвинов А. Л. Компьютерное моделирование в экономике: учебное пособие. Белгород, 2004, 106 с.

98. Лобейко Ю.А. Психолого-педагогический словарь-справочник. Ставрополь, 2004, 255 с.

99. Лукашевич В.К. Модели и метод моделирования в человеческой деятельности. Минск: Наука и техника, 1983, 120 с.

100. Макарова С.В. Совершенствование методики обучения информационным технологиям в педвузе на основе включения в содержание курса вопросов моделирования реальных ситуаций в информационной деятельности человека. Дисс. канд.пед.наук. М, 2000.

101. Матросов В.Л., Трайнев В.А., Трайнев И.В. Интенсивные педагогические и информационные технологии. Организация управления обучением. М.: Прометей, 2000. -354 с.

102. Матросова Л.Н. Деловая игра в процессе подготовки будущего учителя к профессиональной деятельности. Дисс. д-ра.пед.наук. М, 1994.

103. Мащбиц Е.П. Психолого-педагогические аспекты компьютеризации обучения. М.: Педагогика, 1988.

104. Медведев О.Б. Глобальные компьютерные телекоммуникации в работе учителей физики и естествознания. Дисс.канд.пед.наук. М, 1998, 207 с.

105. Методы оптимизации в компьютерном моделировании: учебное пособие (Сост. Мокрицкая Е. Б.). Комсомольск-на-Амуре., 2004, 100 с.

106. Минькович Т.В. Классификация моделей в литературе по информатике.//ИНФО,№ 9, 2001.

107. Могилев А.В. Перспективная модель дистанционного образования: телекоммуникационные олимпиады. М, 2000.

108. Могилев А.В., Пак Н.И., Хеннер Е.К. Информатика: Учебное пособие для студентов пед. вузов/ М.: Изд. центр «Академия», 2000. -816с.

109. Могилев А.В., Шестаков, Хеннер Е.К. Курс «Математическое моделирование». // ИНФО, № 4, 1996.

110. Мозолин В.П. Теоретические основы создания учебной информационной среды телекоммуникационного обучения. Дисс. д-ра.пед.наук. М, 2002, 282 с.

111. Ш.Моисеева М.В. Компьютерные телекоммуникации в системе повышения квалификации учителей средней школы. Дисс. канд.пед.наук. М, 1997

112. Морозов К.Е. Математическое моделирование в научном познании. М.: Мысль, 1969.

113. Нарыкова И. Компьютерное моделирование в Великобритании. // ИНФО, №3,4, 1992.

114. Нестерова J1.B. Методические средства освоения школьниками технологии работы в Internet на основе имитационной модели телекоммуникационной сети. Дисс. канд.пед.наук. М, 2002, 231 с.

115. Неуймин Я.Г. Модели в науке и технике. JL: Наука, 1984.

116. Одинцова О.П. Совершенствование геометрической подготовки учителя математики средствами курса «Компьютерная графика и геометрическое моделирование». Дисс. канд.пед.наук. Красноярск, 1997, 150 с.

117. Островская Е.Е. Моделирование на компьютере. // ИНФО, № 7,8, 1998, № 1, 1999.

118. Оськина О.В. Методика обучения основам компьютерного моделирования будущих учителей физики в педвузе. Дисс. канд.пед.наук. Самара, 2000,184 с.

119. Павлов А.Н. Интегрированный курс математики и информатики в старших профильных классах. Дисс. канд.пед.наук. М, 2002, 199 с.

120. Павлов С, Цилевич Б. Прикладные программные средства на основе математического моделирования. // ИНФО № 6, 1989.

121. Павловский Ю.Н. Имитационные модели и системы. М.: Фазис, 2000, 131 с.

122. Пак Н.И. Компьютерное моделирование в примерах и задачах: учебное пособие. Красноярск, 1993.

123. Пак Н.И. Нелинейные технологии обучения в курсах И и ВТ. Дисс. д-ра.пед.наук. М, МГОПУ, 2000.

124. Пак Н.И. Нелинейные технологии обучения в условиях информатизации: Монография. Красноярск: РИО КГПУ, 2004.

125. Педагогика и психология высшей школы. / под ред. Самыгина СИ. -Ростов-на Дону: Феникс, 1998.

126. Педагогика. Учебное пособие. / под ред. Пидкасистого П.И. М: Российское педагогическое агентство, 1996.

127. Педагогический энциклопедический словарь / Гл. ред. Б. М. Бим-Бад; Ред. кол: М. М. Безруких, В. А. Болотов, J1. С. Глебова и др. М. Большая Российская энциклопедия, 2002, 528 с.

128. Переход И, Касаткин В. Моделирование и визуализация в программах учебной ориентации. // ИНФО, № 3, 1990.

129. Першиков В. И., Савинков В. М. Толковый словарь по информатике. М.: Финансы и статистика, 1995.

130. Пескин Е. Телеконференция что это такое? // Компьютер Пресс, №2, 1992.

131. Плотинский Ю.М. Математическое моделирование динамики социальных процессов: учебное пособие. М.: Издательство МГУ, 1992.

132. Поздняков С.Н. Моделирование информационной среды как технологическая основа обучения математике. Дисс. д-ра.пед.наук. М, 1998.

133. Полат Е.С. Дистанционное образование. М.: Владос, 1998, 190 с.

134. Полат Е.С. и др. Телекоммуникации в учебно-воспитательном процессе школы. Методическое пособие для учителей. М., РАО, 1993.

135. Полат Е.С. Новые педагогические и информационные технологии. М.: 1998.

136. Попова О.Н. Формирование у старшеклассников в процессе изучения информатики умений принимать оптимальное решение. Дисс. канд.пед.наук. Екатеринбург, 2003, 200 с.

137. Прокубовская А.О. Компьютерное моделирование как средство развития самостоятельной познавательной деятельности студентов вузов. Дисс. канд.пед.наук. Екатеринбург, 2002, 164 с.

138. Птицина JI.K. Компьютерные сети и телекоммуникации. Телекоммуникационные технологии: учебное пособие. СПБ: Издательство СПБ ГТУ, 2000.

139. Пышкало A.M. Методическая система обучения геометрии в начальной школе. Автореферат дисс.докт.пед.наук. М.: 1975-80 с.

140. Райскина Т.П., Салмина Н.Г. Зависимость методов обучения от типа построения учебного предмета. (Методические рекомендации для преподавателя). М.: Б.И., 1982.

141. Раковский О.В. Разработка и исследование гипертекстовой теле-конференционной системы. Дисс. канд.тех.наук. Спб, 1994.

142. Раскина И. И. Компьютерное моделирование: учебно-методическое пособие. Омск: ОмГПУ, 2003, 127 с.

143. Растригин JI.A. Адаптивные компьютерные системы. М.: Знание, 1987, 60 с.

144. Ризниченко Г. Ю. Лекции по математическому моделированию в биологии. М.: МГУ, 2002, 231 с.

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

146. Розина И.Н. Компьютерные телекоммуникации в образовательных технологиях для систем подготовки учителей России и США. Дисс. канд.пед.наук. Ростов-на-Дону, 1999, 260 с.

147. Рубинштейн C.JI. Основы общей психологии. СПб.:Питер, 1999 -720 с.

148. Рубцов В, Марголис А. Компьютер как средство учебного моделирования. // ИНФО, № 5, 1987.

149. Руденко В. Имитационное моделирование учебных алгоритмов. // ИНФО, № 5, 1990.

150. Рудик В.А. Построение модульной системы обучения компьютерным телекоммуникациям. Дисс. канд.пед.наук. М, 1997, 185 с.

151. Рузавин Г.И. Логика и основы аргументации. Учебник для вузов. М.: Проект, 2003, 300 с.

152. Рузавин Г.И. Методология научного исследования. Учебное пособие для вузов. М.: ЮНИТИ ДАНА, 1999 - 137 с.

153. Рябых А.В. Методика преподавания раздела «Математическое моделирование и организация вычислительного эксперимента» в курсе информатики. Дисс. канд.пед.наук. СПб, 1998., 130 с.

154. Савин Г.И. Системное моделирование сложных процессов. М.: Фазис, 2000, 274 с.

155. Салмина Н.Ю. Моделирование систем: учебное пособие. Томск, 2003, 197 с.

156. Самарский А. А. Методы математического моделирования./ под ред. А.А. Самарского, В.И. Дмитряева. М.: Диалог-МГУ, 1998.

157. Самарский А.А. Компьютеры и жизнь (математическое моделирование). А.А. Самарский, А.П. Михайлов. М.: Педагогика, 1987.

158. Самарский А.А. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. А.А. Самарский, А.П. Михайлов. М.: Физматлит, 2001.

159. Селиванова Э.Т. Методика обучения основам компьютерного моделирования в педвузе и школе. Дисс. канд.пед.наук. Новосибирск, 2000, 144 с.

160. Сильванович И.И. Уроки по компьютерным телекоммуникациям. // ИНФО, №10, 2001.

161. Сластенин В.А. и др. Педагогика: Учебное пособие для ст-ов высш. пед. уч. заведений. М.: Академия, 2002, 576 с.

162. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. М.: Высшая школа, 2001.

163. Современный философский словарь. Под общ. Ред. В.Е. Кемерова. М.: Академпроект, 2004, 861 с.

164. Соколова Г.Ю. Теория и методика обучения работе в сети Internet: на примере подготовки преподавания информатики, методиста организатора. Дисс. канд.пед.наук. СПб, 1999, 187 с.

165. Стукалов В.А. Использование представлений о математическом моделировании в обучении математике. Дисс. канд.пед.наук. М, 1976.

166. Суворова Н. И. От игр и задач к моделированию. // ИНФО, № 6, 1998.

167. Сугробов Г.В. Компьютерное моделирование / Сугробов Г.В. Пенза, 2000.

168. Судаков В.А. Телекоммуникации в учебной работе. // ИНФО, №2, 1997.

169. Талызина Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний. -М.: МГУ, 1975.

170. Тарасевич Ю.Ю. Математическое и компьютерное моделирование. Вводный курс: Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 030100 «Информатика». М.: УРСС: Едиториал, 2003.

171. Титова Ю.Ф. Методика обучения моделированию в базовом курсе информатики. Дисс. канд.пед.наук. СПб, 2002.

172. Трайнев В.А. Проблемы развития игрового обучения в педагогическом вузе.// Игровые активные методы обучения в пед. вузе. М.: Прометей, 1991, с 3-11.

173. Трубников С.В. Компьютерное моделирование: учебное пособие для студентов вузов. Брянск: БГУ, 2004, 335 с.

174. Туранова JI.M. Методическая система курса «Компьютерная графика и геометрическое моделирование» для педагогического образования. Дисс. канд.пед.наук. Красноярск, 1997.

175. Уваров А.Ю. Компьютерные коммуникации в учебном процессе. // Педагогическая информатика, № 1, 1993.

176. Уваров А.Ю. Учебные компьютерные сети. //Инфо, №3, 1993.

177. Угринович Н.Д. Исследование информационных моделей. Элективный курс: Учебное пособие/ Н.Д.Угринович —М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004.- 183 с.

178. Уемов А.И. Логические основы метода моделирования. М.: Мысль, 1971.

179. Фридман Л.М. Наглядность и моделирование в обучении. М.: Просвещение, 1984, 80 с.

180. Фролов И.Т. Гносеологические проблемы моделирования. М.: Наука, 1961.

181. Фролов И.Т. Жизнь и познание. О диалектике в современной биологии. М.: Мысль, 1981, 122 с.

182. Чеканов Д.А. Совершенствование содержания обучения сетевым технологиям в педвузе. Дисс. канд.пед.наук. М, 2002.

183. Чернилевский Д. В. Дидактические технологии в высшей школе: Учеб. Пособие для вузов. -М.: ЮНИТИ-ДИАНА, 2002. 437 с.

184. Чубарова Т.П. Моделирование и элементы системологии. Учебное пособие для учащихся 11 кл. // Газета «Информатика», № 10, 13, 2000.

185. Шелухина А.В. Методические основы внедрения телекоммуникационных технологий в обучении информатике в средней школе. Дисс. канд.пед.наук. М, 2000.

186. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука: Пер. с англ. - М.: Мир, 1978.

187. Шестаков А.П. Профильное обучение информатике в старших классах средней школы на примере курса «Компьютерное и математическое моделирование». Дисс. канд.пед.наук. Пермь, 1999, 183 с.

188. Штофф В. А. Гносеологические функции модели. // Вопросы философии, № 12, 1961.

189. Штофф В.А. Моделирование в философии. М.: Наука, 1966.

190. Штофф В.А. Моделирование и познание. Минск: Наука и техника, 1974.

191. Штофф В.А. Роль моделей в познании. Л.: Издательство Ленинградский университет, 1963.

192. Шутикова М.И. Методические аспекты обучения компьютерному моделированию в профильном курсе информатики для классов гуманитарного направления. Дисс. канд.пед.наук. М, 2000.