автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Методика обучения алгебре в неполной средней школе с использованием компьютера
- Автор научной работы
- Журавлева, Ольга Ивановна
- Ученая степень
- кандидата педагогических наук
- Место защиты
- Москва
- Год защиты
- 1992
- Специальность ВАК РФ
- 13.00.02
Автореферат диссертации по теме "Методика обучения алгебре в неполной средней школе с использованием компьютера"
МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени 6. П. ЛЕНИНА
Специализированный совет К 053.01.10
На правах рукзпнеа
ЖУРАВЛЕВА Ольга Ивановна
МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ АЛГЕБРЕ В НЕПОЛНОЙ СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
КОМПЬЮТЕРА (на примере алгебры 8 класса)
13.00.02 — методика преподавания математики
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук
Москва 1992
Работа выполнена и Московском ордена Ленина н ордена Трудового Красного Знамени педагогическом государственном университете имени В. И. Ленина.
Научный руководитель: доктор педагогических наук Э. II, КУЗНЕЦОВ
Официальные оппоненты:
доктор педагогических наук, профессор Г. Л. ЛУКАНКИН
кандидат педагогических наук Л, П. МИРОНОВА
Ведущая организация: Дагестанский государственный педагогический институт.
Защита состоится V ШШЩМх 992 г. в ../£... час. на заседании специализированного совета К 053.01.16 в Московском педагогическом государственном университете имени В. И. Ленина но адресу: 107104. Москва, ул. Краснопрудная, 14, ауд. 301.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета но адресу: 119882, Малая Пироговская ул., 1.
Автореферат разослан <<..?-/,.....»...^^.^.„1992 года.
Ученый секрета
циалнзнрованного совета Э. И. КУЗНЕЦОВ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. С использованием компьютера как средства обучения связаны надежды на повышение эффективности учебного процесса. Универсальный характер ЭВМ создает возможность использовать машину в учебном процессе таким образом, чтобы она активно помогала обучению, однако анализ применения ЭВМ как в отечественных, так и в зарубежных школах показывает, что компьютер как дидактическое средство обучения используется преимущественно для обучения информатике и лишь эпизодически при обучении другим предметам. .
Учитывая советский и зарубежный опыт компьютеризации обучения, было решено провести специальное исследование, чтобы определить какова должна быть методика использования компьютера при обучении алгебре, на каких этапах урока целесообразно использовать компьютер, каким должно быть соотношение компьютерной технологии обучения с традиционными видами обучения.
Анализ исследований по эффективности компьютерного обучения позволяет сделать вывод, что использование компьютера в учебном процессе создает благоприятные условия для индивидуализации обучения, повышает мотивацию учащихся, открывает новые возможности для управления учебным процессом, для достижения общих дидактических целей и решения различных конкретных задач обучения и воспитания учащихся. В этих работах отражены методологические и социальные аспекты компьютеризации обучения (Гершунский Б.С., Ершов А.П., Машбиц Е.И., Талызина Н.Ф. и др.); дидактические аспекты (Кузнецов A.A., Роберт И.В., Усова A.B. и др.); психологические аспекты (Лп-удис В.А., Машбиц Е.И., Тихомиров O.K. и др.). В работах Вильямса Р., Ершова А.П., Клеймана Г.М., Кузнецова A.A., Кузнецова Э.И, Монахова В.М. и других говорится о создании новой педагогики, новых информационных технологий обучения, основанных на использовании компьютерных систем.
В целом ряде работ (Анисимов В., Бруснецова Т.Н., Буня-ев М.М., Габай Т.В., Колягин А.Ю., Соловьев Л. и др.) отражен- опыт использования A0G в обучении. Это такие автоматизированные системы подготовки обучающих курсов как "НАСТАВ-
- г -
НИК", "РИГА", "РАЛУГА" и другие.
Существует немало диссертационных исследований, рассматривавших вопросы использования компьютеров в процессе обучения математике. Так, в диссертационных .работах Бранов-екого Ю.С., Долинера Л.И., Иванова Ю.А., Мироновой Л.П., Якубова A.B. и других рассматриваются отдельные аспекты проблемы использования компьютера в процессе обучения математике в школе и педвузе, в частности, педагогические программные средства, созданные с помощью языков программирования. Наиболее полно рассмотрены классификация и дидактические принципы построения педагогических программных средств, осуществление контроля знаний учащихся с помощью компьютера по Математике в 5-6 классах и по алгебре и началам анализа в старших классах средней школы.
Курс алгебры 7-9 важен в том плане, что именно здесь закладывается фундамент для дальнейшего изучения алгебры. Однако, анализ исследований по применению компьютеров в обучении математике приводит к заключению, что вопросы методики применения педагогических программных средств (ППС) в курсе алгебры 7-9 практически не рассматривались. Кроме того, процесс создания ППС достаточно трудоемок и мало доступен учителю математики, не владеющему умениями программирования. Это приводит к необходимости исследования проблемы разработки ППС с использованием инструментальных средств, ориентированных на непрограммирующего пользователя и разработки методики их применения при традиционном обучении математике. Недостаточная разработанность проблемы систематического использования компьютера при изучении курса алгебры неполной средней школы и определили актуальность исследования.
Таким образом, проблема исследования заключается в разрешении противоречия между требованием времени использовать компьютер на уроках алгебры 7-9 и отсутствием методических рекомендаций по разработке и применению ППС в этом курсе. Решение данной проблемы составило цель исследования.
Объектом диссертационного исследования является процесс изучения курса алгебры в неполной средней шсоле с использованием компьютера. Предметом исследования стала разработка методики создания и применения компьютерных програш-трена-
жеров на базе' инструментальных педагогических программных средств с целью закрепления знаний учащихся в курсе алгебры 8-го класса.
Гипотеза исследования заключалась в следующем: предполагалось, что использование учителем математики разработанной методики' создания и применения компьютерных программ-тренажеров в процессе изучения курса алгебры 8-го класса позволит повысить эффективность закрепления знаний учащихся и тем самим будет способствовать повышению качества обучения и интереса учащихся к учебному предмету.
В процессе исследования решались следующие частные задачи:
-выявление характерных особенностей использования компьютера как средства обучения;
-обобщение положительного опыта использования компьютера в процессе обучения математике в неполной средней школе и определение основных направлений применения компьютера в процессе-обучения школьников алгебре 7-9;
-разработка пакета учебных программ по теме "Квадратные уравнения", методического руководства для учителя по использованию этих программ, описание методики создания сценариев программ при изучении выбранного материала;
-создание программ по алгебре на языке Бейсик и методического руководства учителю по их использованию;
-экспериментальная проверка разработанных программ и методики их применения.
В соответствии с поставленными задачами, в работе над диссертацией использовались следующие методы исследования:
-изучение психологической, педагогической, методической ¡1 математической литературы, нормативных документов по вопросам школьного образования;
-изучение и обобщение опыта по использованию ЭВМ на сроках алгебры;
-анализ контрольных и самостоятельных работ учащихся; -многоэтапный педагогический эксперимент; -разработка и проведение спецкурса для студентов педи-ишститута "Возможности применения ЭВМ на уроках алгебры в '-9 классах средней школы".
Исследование проводилось в течение 1985-1991 годов.
Научная новизна работы состоит в том, что в ней показана целесообразность применения компьютеров на этапе закрепления знаний в курсе алгебры неполной средней школы при традиционном обучении и разработана методика, позволяющая учителю математики, не владеющему программированием, создавать достаточно эффективные компьютерные тренажеры на базе автоматизированной обучающей системы "РАДУГА".
Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечивается теоретическим анализом математической, психолого-педагогической и методической литературы по теме; применением адекватных методов, получения экспериментальных материалов: наблюдений, бесед, оценки результатов работ о программами, обработки анкет.
Практическая значимость проведенного исследования заключается в том, что разработанные в ходе исследования материалы могут использоваться в работе учителя математики неполной средней школы, а также при подготовке студентов-будущих учителей к применению компьютера в курсе алгебры. К числу таких материалов относятся разработанный с помощью автоматизированной обучающей системы (АОС) "РАДУГА" пакет программ по темо "Квадратные уравнения"; написанные на языке Бейсик демонстрационная программа "Графики элементарных функций", программа-тренажер "Формулы сокращенного умножения", контролирующая программа "Таблица производных" и методические разработки для учителя по использованию этих программ.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения, материалы и результаты исследования докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры методики преподавания математики и информатики ЦГПИ пм.С.СеКфуллина (1987-1930гг.); на итоговых научно-методических конференциях Целиноградского пединститута (1989, 1990г.); на межзональной научно-практической конференции "Культурообраэукшая роль школы" (г.Целиноград, 1990г.); на Сейфуллипских педчтениях (г.Целиноград, 1989г.); на ФПК учителей математики Целиноградского ОИУУ (1987-1990гг.); на республиканском совещании "Психолого-пеяагогические основы преподавания математических дисциплин в пединституте• Обучение и развитие "(г.Ульяновск,
1991г.); на методическом семинаре кафедры информатики и вычислительной техники МПГУ им.В.И.Ленина (1991г.); на секции научно-методического семинара и на кафедре методики преподавания математики МПГУ им.В.И.Ленина (1992г.). Разработанные программы апробировались в ряде школ Москвы, Махачкалы и Целинограда и получили одобрение учителей математики.
На защиту выносятся:
-Обоснование роли и места компьютера при традиционном изучении алгебры в неполной средней школе, показывающее, что наиболее эффективно его можно применить на этапе тренинга с целью закрепления знаний учащихся.
-Методика разработки компьютерных программ с помощью ДОС "РАДУГА", в которой основной акцент сделан на обосновании и создании педагогического сценария.
-Пакет прикладных программ, реализующий разработанную методику на материале темы "Квадратные уравнения", и методические разработки для учителя.
Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем составляет 232 страницы, из них основной текст 126 страниц, список литературы из 156 наименований на 15 страницах, приложения на 91 странице. В тексте имеется 6 таблиц.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обосновывается выбор темы, ее актуальность, определяются объект и предмет, выдвигается гипотеза и формулируются задачи исследования, отмечаются научная новизна и практическая значимость работы, проводится обзор работ по теме исследованйя.
В первой главе "Структура современного курса алгебры неполной средней школы в аспекте использования компьютера как средства обучения" рассматриваются возможности и особенности использования компьютера как средства обучения, прослеживаются основные тенденции использования компьютера при изучении основных содержательно-методических линий курса алгебры неполной средней школы, проводится сравнительный анализ компьютерного и бескомпьютерного обучения на основных этапах урока: изучении нового материала, закреплении изученного материала и контроле знаний учащихся.
Анализ теории и практики использования компьютера в качестве средства обучения позволил сделать вывод, что компьютер в силу своих дидактических возможностей и особенностей можно использовать как эффективное средство обучения, не превращая его при этом в основное средство передачи знаний. При этом эффективность обучения с помощью компьютера на данном этапе компьютеризации образования в значительной степени зависит от качества обучающих программ.
Работа по созданию пакетов прикладных программ осуществляется сегодня двумя способами. Во-первых, это использование языков программирования для создания учебных прогг рамм. Во-вторых, использование Автоматизированных обучающих систем для разработки автоматизированных курсов по предмету. В диссертации показано, что перспективным и оправданным по временным затратам в настоящее время для создания учебных программ является использование инструментальных программных средств. Наиболее распространенными и уже приносящими реальную практическую пользу при обучении школьников являются программы-тренажеры и контролирующие программы.
Характер использования компьютера в процессе обучения алгебре определяется особенностями алгебры как учебного предмета. Алгебра относится к учебным предметам с ведущим компонентом "способы деятельности". Ни в одном школьном предмете роль упражнений не является столь определяющей и важной, как в курсе алгебры. Почти каждое изучаемое в курсе алгебры понятие обладает такой большой емкостью, что для его усвоения необходимо большое, число упражнений.
При проведении анализа содержательно-методических линий современного курса алгебры неполной средней школы намечены некоторые направления использования компьютера в этом курсе. Возможности применения компьютера при изучении каждой из содержательно-методических линий различны, общее, что присуще всем рассматриваемым линиям это их алгоритмическая направленность: основное содержание всех ^содержательно-мотодичес-кпх линиЯ можно выразить в виде алгоритмов выполнения действий.
Выполнение тождественных преобразований на использование учащимися формул сокращенного умножения, а также ассоци-
- ?
ативиого, дистрибутивного и коммутативного законов может быть описано в виде последовательности предписаний, т.е. можно составить алгоритм для последующей реализации его на компьютере.
При изучении материала функциональной линии особую роль имеет работа с графиком, в том числе умение "читать график". Графики элементарных функций строятся и исследуются по одной схеме. Компьютер благодаря своим богатым динамическим возможностям демонстрации материала на экране позволяет учащимся увидеть в динамике процесс построения графика произвольной функции, либо графика функции для различных значений параметров.
В процессе изучения линии уравнений и неравенств у учащихся должны быть сформированы прочные навыки решения основных типов уравнений и неравенств. Решение линейных и квадратных уравнений И неравенств. проводится по определенному алгоритму, для каждого вида уравнения и неравенства можно привести' описание процесса решения для последующей реализации на компьютере.
Применение компьютера способствует повышению вычислительной культуры учащихся. Любой из признаков, характеризующих вычислительную культуру: прочные и осознанные знания свойств и алгоритмов операций над числами, умение правильно сочетать устные и письменные вычисления с применением вспомогательных средств можно реализовать на ЭВМ.
Реализации на компьютере, в первую очередь, подлежат задания репродуктивного типа, а затем.уже реконструктивные и вариативные задания. И хотя удаление большого внимания решению однотипных задач репродуктивного типа порой сказывается на качестве знаний школьников, без достаточного числа этих заданий невозможно сформировать определенные умения: ученик прежде чем освоить какую-либо новую деятельность, должен видеть как это делает обучающий, уметь воспроизвести деятельность в аналогичной ситуации и затем, внося небольшие изменения, повторить это действие в другой ситуации, пока оно не станет навыком. И здесь неоценимую помощь может оказать компьгатор. При этом, как показывают наблюдения, программы-тренажеры легко вписываются в школьную программу и охотно
используются учителями школ.
Богатые дидактические возможности компьютера позволяют активно использовать его в качестве средства обучения на каждом из этапов урока, причем на каждом из этапов можно добиться существенных положительных результатов. Однако, центральной фигурой на уроке, регулирующей взаимодействие в системе "учитель-учащиеся-ЭВМ", остается учитель.
Проведенный сравнительный анализ организации обучения алгебре при бескомпьютерном обучении и обучении с компьютерной поддержкой показал, что наиболее эффективно его можно использовать на этапах закрепления, систематизации и контроля знаний учащихся. Это объясняется тем, что компьютеры стали вводиться в традиционную организацию обучения, для которого характерно применение объяснительно-иллюстративного метода, поэтому обучающие программы на этапе введения новых знаний лишь особым способом повторяют схему традиционного обучения.
На остальных этапах возрастает роль самостоятельных действий учащихся, а помощь учителя сводится к минимуму. Учителю отводится главная роль в таких вопросах, как создание творческой познавательной атмосферы в классе, стимулирование интереса учашихся к процессу учения, доведение до сознания школьников основной идеи и целей урока, поддержание рабочей дисциплины, организация самостоятельной учебно-поисковой деятельности школьников. Это позволяет сделать предположение, что именно на этапе закрепления знаний и при контроле их усвоения компьютер может взять на себя некоторые функции учителя.
Применение компьютера в целях закрепления знаний повышает познавательный интерес учащихся, открывает возможности для тренинга учащихся, которые недоступны обычным техническим средствам обучения и средствам наглядности.
Использование компьютера предполагает пересмотр требований к знаниям и умениям учащихся. Оказываются ненужными некоторые навыки, которые являлись необходимым залогом успешной учебной деятельности при традиционном обучении, например, навыки вычислений с помощью логарифмической линейки, таблиц Брадиса, выполнения громоздких вычислений и некоторые
другие и приобретают значение такие навыки, как навыки,работы с клавиатурой, позволяющие правильно вводить числа и следовать указаниям и подсказкам, заложенным в программе.•
Один из выводов первой главы состоит в том, что обучение алгебре с компьютерной поддержкой может быть организовано следующим образом: первоначальные базовые знания и умения по алгебре учащиеся получают на уроке в изложении учителя, . поскольку изучение нового материала является основным этапом урока, определяющим качество-знаний учащихся, компьютер же используется на этапах закрепления, систематизации и контроля знаний учащихся. . ' ' •
Вторая глава посвящена анализу работы учителя по созда- • нию педагогических программных средств по алгебре с использованием АОС "РАДУГА", разработке методики их использования на занятиях на примере курса алгебры 8-го класса, описанию педагогического эксперимента и анализу результатов исследования.
Суть предлагаемой методики заключается в построении сценария программы в двух режимах: режиме ввода ответа ученика в произвольной форме и режиме выбора учеником одного ответа из нескольких предлагаемых. /.
Покажем фрагмент работы учителя при создании сценария": Рассмотрим возможные варианты ответа при выполнении такого задания: "Не решая уравнения 5х3-2х-3=0, укажите число его корней". В данном конкретном примере достаточно просто опре-' делить знак Г), но предусмотреть надо все возможные варианты ответов ученика. Анализ ошибок учащихся при изучении материала этой темы традиционными методами показал, что наиболее распространенной ошибкой является изменение знака на
знак "+" при вычислении дискриминанта: вместо Б-Ь -4ас ''вычисляют 0=Ь^+4ас. Следовательно, один из возможных вариантов ответа будет "корней нет, т.к. 0=-56".
Незначительной, скорее из-за невнимательности, но ,тоже распространенной ошибкой является потеря коэффициента "4", т.е. вычисляют Б=Ь3-ас. Таким образом, возможен вариант ответа "два, т.к. 0=19".
Вариант ответа "один, т.к. 0=64" включен в качестве варианта ответа на проверку осознанности определения числа
корней уравнения по его дискриминанту.
Поскольку эта программа используется на этапе тренинга, то в число ответов включен ответ "помоги".
Правильный ответ на рассматриваемый вопрос программы -"два, т'.к. 1>=64".
Таким образом, один вопрос программы предусматривает в данном случае пять вариантов ответа.
В качестве реакции на сформированные варианты ответа предлагаются распространенные реплики учителя на эти ответы при традиционном обучении. Реакция на ответ "помоги" напоминает ученику формулу • вычисления дискриминанта квадратного уравнения и алгоритм исследования числа корней квадратного уравнения по его дискриминанту.
Сценарий составлен в режиме метода выборочных ответов. Оформление рассмотренного вопроса в сценарии программы: Вопрос 08: Не решая уравнения , укажите
число его корней.
варианты правиль- ! реакция на
ответов ность ! ответ ученика 1 №
два, т.к. 0=64 + •Правильно. 09
корней нет,- т.к. С--56 - !Неверно вычислен 0. 08
два, т.к. 0=19 - ¡Неверно вычислен Б. 08
один, т.к. 0=64 - •Неправильно. 08
помоги 0 .'Дискриминант Ю=Ь -4ас. 08
!Если 0=0, то уравнение
!имеет один корень;
•если Б>0, то уравнение
.•имеет два неравных корня;
¡если 0<0, то'уравнение
!не имеет корней.
¡Вычисли 01
Первая вертикальная колонка содержит варианты ответа ученика; вторая отражает индекс правильности ("-(-"-правильно, "-"-неправильно, "0"-ученик затрудняется дать ответ и просит .помощи); третья включает реакцию программы на выбранный, ва-
риант ответа, т.е. информацию для ученика, которая Судет выведена на экран дисплея; последняя указывает номер вопроса, который будет предложен ученику следующим в случав выбранного им варианта ответа.
В работе показаны принципы создания сценариев на примере фрагмента сценария "Решение квадратных уравнений". Рассмотрен на конкретном примере процесс решения квадратного-уравнения бх^-Эх+З^. Сценарий составлен в режиме ввода "• ответа ученика в произвольной форме. Рассмотрено оформление вопроса в сценарии программы для двух указанных в диссертации режимов работы.
Отмочено, что основные этапы работы учителя при создании сценария программы могут быть следующие: а проведение логико-математического анализа темы (параграфа, пункта) с целью выделения основных понятий, которые вводятся при изучении этой темы, выделение учебных задач и основных объектов проверки; в)проведение подробного анализа процесса выполнения учениками заданий, включенных в сценарий программы с целью выяснения наиболее распространенных ошибок учащихся;, с доставление основного алгоритма программы и формирование возможных вариантов ответа учащихся для каждого из заданий программы и соответствующих реакций на них.
В диссертации предложена методическая 'система занятий по алгебре с использованием пакета учебных программ, в котором рассматривается основное содержание раздела "Квадратные" уравнения". Работа с ГШС дополняет материал урока и является одним из эффективных средств в работе учителя по формированию умений и навыков в выполнении заданий.
Основанием для выбора данной темы курса алгебры 8-го класса послужило несколько причин. Во-первых, она является одной из ведущих тем школьного курса алгебры. К решению квадратных уравнений сводится решение большого числа задач, квадратные уравнения описывают многие пркрогашз процессы и явления. Во-вторых, изучение этой те(.ш созяаот необходимый аппарат, который затем применяется при изучения алгебры и начал анализа и других разделов схольной математики в старших классах. Необходимость в рсгзнин кшдратных уравнений возникает при решения нораззопств методом интервалов, при ис-
следовании функций (нахождение нулей функции, точек экстремума, промежутков возрастания и убывания), при решении задач на нахождение наибольших и наименьших значений, и т.д. В большинстве случаев к решению квадратных уравнений сводится решение многих тригонометрических, показательных и логарифмических уравнений.
В соответствии с требованиями теории поэтапного формирования умственных действий, на первом этане у учащихся должны быть сформированы следующие учебные умения: различать квадратное уравнение по "внешнему виду" и определять коэффициенты квадратного уравнения. На этапе закрепления знаний этот материал "отрабатывается" с помощью программы-тренажера. Второй этап формирования умения "решение квадратного уравнения" предполагает предъявление учащимся заданий в следующей последовательности: 1)вычисление дискриминанта, 2)оп-ределение числа корней по знаку дискриминанта, 3)определение корней по формуле.
Основной задачей эксперимента являлась проверка гипотезы о том, что использование компьютера в процессе изучения курса алгебры неполной средней школы способствует повышению эффективности закрепления знаний учащихся и повышению интереса учащихся к предмету.
Эксперимент бил поставлен в плане исследования сравнительной эффективности обучения с использованием компьютера и обучения традиционными методами, педагогической целесообразности сочетания элементов компьютерного и безкомпьютерного обучения.
Экспериментальная работа проводилась с 1985/86 учебного года по 1990/91 учебный год. Она включала в себя: преподавание информатики в сш N57 г.Москвы и сш N15 г.Целинограда, чтение спецкурса для студентов ■ физико-математического факультета Целиноградского пединститута по проблеме диссертационного исследования, разработку ряда программных средств по математике для средней школы, апробацию экспериментального пакета учебных программ по теме "Квадратные уравнения" в школах гг.Целинограда, Махачкалы, Москвы.
Эксперимент проводился в три этапа.
На первом этапе изучались возможности использования
компьютера в курсе алгебры, характерные особенности компьютера как средства обучения. Выполнялась работа по изучению теоретических материалов и практического опыта использования ЭВМ в процессе обучения математике; проводился дидактический анализ процесса компьютерного обучения школьников; изучались функциональные возможности компьютера с точки зрения использования компьютера на уроках математики; рас- • сматривались различные обучаюцие программы по математике,'" целесообразность их использования на уроке. Результатом этого этапа явилось создание пакета учебных программ по теме "Квадратные уравнения". В качестве инструментальноТо . средства для написания этих программ была использована автоматизированная обучающая система "РАДУГА", разработанная в ШГУ им.В.И.Ленина.
Второй этап эксперимента включал в себя проверку отработанности сценариев, определение времени работы на ЭВМ и. организации учебной деятельности учащихся, исследование форм подачи тех или иных заданий, их места в системе работы учителя, проверку результатов обучения по теме "Квадратные, уравнения" с использованием ЭВМ.
Каждая программа созданного- пакета служила для выработки определенных навыков, то есть была рассчитана на ту новую деятельность, которая формировалась в результате изучения темы. На 2-3 часа времени, отведенного календарным планом на изучение материала, приходился один машинно-ориентированный ' урок. Каждая програша составлена с учетом того, что основные сведения по темэ ученики получили на уроке в процессе объяснения учителя. При работе с программой-тренажером от обучаемого требовалось 'элементарное умение пользоваться клавиатурой и следовать указаниям п подсказкам, имеющимся' на экране. Врем работа учешпса с программой колебалось от .10 до 35 ьетут, в завксп/.ости от общематематической подготовки ученика. Било замечено, что учащимся больше нравится работать с программам:!, в которых предусмотрен режим ввода ответа учопека в произвольной форме. Метод выборочных ответов в большинство случаев провоцировал учеников не особенно заду-швалсь наугад выбирать ответ из нескольких предложенных вариантов ответа.
После создания первого варианта пакета и его апробации 8 процессе обучения алгебре в 8-ом классе, пакет был доработан, при этом били учтены пожелания учителя математики, работавшего в экспериментальном классе, и пожелания учеников, высказанные ими в анкетах.
Пакет состоит из 6-ти программ и содержит задания, умение выполнять которые входит в обязательные результаты обучения. Это такие программы:
1. Программа-тренажер "ОПРЕДЕЛЕНИЕ КВАДРАТНОГО УРАВНЕНИЯ".
2. Программа-тренажер "ПРИВЕДЕННОЕ КВАДРАТНОЕ УРАВНЕНИЕ".
3. Программа-тренажер "ДИСКРИМИНАНТ КВАДРАТНОГО УРАВНЕНИЯ.
4. Программа-тренажер "ПОЛНОЕ КВАДРАТНОЕ УРАВНЕНИЕ".
5. Программа-тренажер "ТЕОРЕМА ВИЕТА".
6. Контролирующая программа по теме.
Пакет содержит примерные планы занятий по работе с каждой программой. В плане указана теш занятия, образовательные задачи занятия, педагогическое программное средств? и инструктаж по работе с ним, содержащий краткое описание программы и методические указания учителю по работе с ней. В диссертации приведен план одного занятия, типичного для всего комплекса занятий.
Третий этап экспериментальной работы был проведен в 1990/91 учебном году в школах гг. Целинограда, Махачкалы и Москвы. На этом этапе задача состояла в том, чтобы проанализировать влияние данной системы занятий с ППС на эффективность усвоения знаний по теме "Квадратные уравнения", а такие на общий уровень познавательной деятельности в процессе обучения. Эксперимент в Целинограде и Махачкале проводился параллельно в двух восьмых классах. Эксперимент в сш £52 г.Москвы проводился в плане коррекции знаний учащихся по теме "Квадратные уравнения". Экспериментальная группа учащихся в количестве 15 человек била составлена из числа учеников нематематических классов по результатам контрольной работы по этой теме. В нее вошли учащиеся, показавшие неудовлетворительные знания по теме.
Эксперимент показал, что учащиеся при обучении с применением компьютера работают более активно; их самостоятельная ч. работа становится более управляемой и контролируемой; прямо-
ненив компьютера способствует повышению качества знаний по алгебре и интереса учащихся к этому учебному предмету. Об этом говорят наблюдение, данные контрольной работы и анализ анкет учащихся и учителей.
Проведенное исследование показало, что наличие в школе компьютеров не означает, что их можно автоматически использовать на уроках алгебры - для этого необходимо соответствующее программное обеспечение и продуманная методика его -.использования. Учитель может свою методику обучения реализовать через компьютер, создавая сценарий для программной ре-, алиэашш его с помощью АОС, что не требует от него умения . программировать.
Основные результаты исследования состоят в следующем:
1. Выявлены некоторые особенности компьютера как средства обучения: необходимость ограничения времени работы за компьютером по медицинским норкам; жесткость управления работой ученика, зависящая от применяемой АОС; зависимость успеха работы ученика от операционального уровня программы; повышение требований к организации учебной деятельности.
2. Анализ содержательно-методических линий современного курса алгебры неполной средней школы и обобщение известного положительного опыта использования компьютера в процессе обучения математике показали целесообразность создания учебных программ с помощью АОС, позволяющих учителю математики реализовать собственные педагогические сценарии.
3. На материале темы "Квадратные уравнения" описана методика создания учителем, не владеющим программированием, сценариев учебных программ. Разработан пакет учебных прог-рш.?л по этой теме и написано методическое руководство для учителя по использованию этих программ.
4. Разработаны программы на языке программирования Бейсик: демонстрационная прогри-ма "Графика элементарных функций", програггл-тронаяер "Формулы сокращенного умножения", контролкругазя программа "Таблица производных" я обучающая програи.а "Квадратиио уравнения", 'получившие положительную оценку учителей. Сравнительный анализ эффективности разработки этих программ и пакета, созданного с помощью АОС, свидетельствовал в пользу последнего.
5. Проведенный эксперимент подтвердил гипотезу исследования, педагогическую эффективность разработанных материалов и методики их применения в учебном процессе.
Основные публикации по теме исследования:
1.' Журавлева О.И. Использование ЭВМ в процессе обучения математике//Материалы первых Сейфуллинских педчтений. - Целиноград, 1989г. С.132.
2. Журавлева О.И. Подготовка студентов физмата к использованию ЭВМ на уроках математики//Культурообразующая роль школы: Материалы научно-практической конференции. - Целиноград, 1990г.- С.221-222.
3. Журавлева О.И. О написании обучающих программ и программ-тренажеров по алгебре//Из опыта преподавания математики в вузе, школе, ПТУ. - Алма-Ата: Каэ.ПИ им. Абая, 1990г. С.83-86.
4. Журавлева О.И. К вопросу об использовании компьютера в курсе алгебры восьмилетней школы//Психолого-педагогические основы преподавания математических дисциплин в пединституте. Обучение и развитие (Тезисы всероссийского межвузовского семинара). - Ульяновск, 1991г. С.188.
5. Журавлева О.И. О проведении эксперимента по использованию компьютера в курсе алгебры восьмилетней школы//Ле-нинские чтения (тезисы докладов, ч.2).-М.: МГПУ им. В.И.Ленина, 1991г. С.7.
6. Журавлева О.И. Использование АОС "Радуга" в учебном процессе//Высшее педагогическое образование: проблемы и перспективы. (Материалы всесоюзной научно-методической конференции). - Прейла, 1991. С.130.
7. Журавлова О.И. К вопросу использования компьютера в курсе школьной алгебры. (Рукопись депонирована в 0ЦШ1 "Школа и педагогика".03.06.1991,N114-91):