автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Углубление экономических знаний студентов и школьников на основе использования методов математики и информатики
- Автор научной работы
- Затакавай, Олег Вадимович
- Ученая степень
- кандидата педагогических наук
- Место защиты
- Москва
- Год защиты
- 1999
- Специальность ВАК РФ
- 13.00.02
Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Затакавай, Олег Вадимович, 1999 год
Введение
Глава 1.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ
§1. Общие принципы установления взаимосвязей между основными понятиями экономики, математики и информатики.
§2. Математические понятия, и методы, используемые в курсе
§3. Основные идеи математического моделирования и их использование в процессе научного исследования.
§4. Основные средства компьютерногр^ибделирования
§5. Обзор экономико-математических понятий курса
§6. Основные принципы построения курса и его структура
Глава 2.
МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОНЯТИЙ
С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДОВ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАТИКИ
§1. Знакомство с основами информатики
§2. Освоение базовых понятий математики и информатики
§3. Построение экономико-математических и компьютерных моде
§4. Методика проведения вычислительного эксперимента
§5. Проведение педагогического эксперимента
Введение диссертации по педагогике, на тему "Углубление экономических знаний студентов и школьников на основе использования методов математики и информатики"
В настоящее время, когда в России осуществляется переход на рельсы рыночной экономики, особое значение приобретает процесс углубления экономических знаний как в высшей, так и в средней школе. Умение разбираться в экономических проблемах становится насущной необходимостью не только для ученого-экономиста, промышленника или банковского служащего, но и для любого гражданина нашей страны вне зависимости от его специальности. Отдельным вопросам формирования экономических знаний посвящены работы А.И. Иванова, Ю.К. Васильева, И.И. Зарецкой, О.Г. Грохольской, В.А. Полякова, И.А. Сасовой
Поскольку современная экономика давно перестала быть описательной наукой и по интенсивности использования математических методов сравнялась с важнейшими отраслями естествознания, а в ряде случаев и превзошла их, при развитии экономического мышления школьников и студентов необходимо широко использовать такие математические понятия как переменная величина, функциональная зависимость, математическая модель и т. д.
Частично проблемы использования математических понятий с целью повышения экономической культуры учащихся и студентов рассмотрены в исследованиях Ю.М. Колягина, Г.Л. Луканки-на, Г.Н. Яковлева, Г.Д. Глейзера, И.И. Баврина, С.И. Волкова, М.В. Ткачевой, Ю.В. Сидорова, М.И. Шабунина, В.В. Фирсова, Т.И. Кузнецовой, O.A. Боковнева.
В то же время использование математических понятий в сфере экономики может повысить мотивацию учащегося к освоению такого абстрактного предмета как математика. Ощутив значение математического образа мышления в решении экономических вопросов, учащийся захочет повысить и свою математическую подготовку. Немаловажным является здесь и факт промежуточного положения экономики между естественными науками (к которым она близка по уровню математизации) и науками общественными. Экономика может стать той наукой, на основе которой можно формировать единую мировозренческую позицию старшеклассника и студента.
Особую роль в соединении математики и экономики несомненно должна сыграть информатика. Эта наука, выросшая из идей математики, одновременно является технологическим направлением, которое стало важнейшим подспорьем экономической деятельности во всех ее проявлениях.
Значительную роль информатика играет как инструмент финансовой и предпринимательской деятельности на пользовательском уровне (пересылка информации по компьютерной сети, технология делопроизводства и т. д.). Знакомство будущего экономиста с современными текстовыми редакторами, электронными таблицами и базами данных является необходимым элементом его профессиональной подготовки.
Использование компьютерной техники при освоении экономических знаний часто состоит в использовании деловых компьютерных игр. Вот как характеризовал игровой метод один из крупнейших его представителей Кларк Ч. Абт: "В конце 50-х годов инженеры и планировщики, занятые проблемами больших систем, таких, как противовоздушная оборона и общественный транспорт, обратились к средствам компьютерной имитации, чтобы обрести интуитивное видение этих процессов. Перекрывающиеся методы анализа операций, исследования операций и анализа систем были использованы для разработки математических моделей этих обширных и сложных процессов" (28; с. 376).
В настоящее время, на использовании деловых игр, таких как игра "Акционерное общество" (9; с. 113-114.), строятся многие новые для учебных заведений курсы. Так курс "Информационного обеспечения компьютерной деятельности" предполагает использование деловых игр "DELTA" и "Kobbi". Использование этих и подобных им игр - важный способ воспитания будущего экономиста в условиях имитации деловой активности.
Еще одним путем углубления экономических знаний учащихся с помощью информационных технологий является освоение учащимися компьютерного моделирования экономических процессов. (Попутно отметим, что в основе любой деловой игры лежит компьютерная, а, значит и математическая модель). На этом пути могут быть получены наиболее глубокие теоретические знания. Учащийся не только детально разбирает механизм экономического явления, но и всесторонне изучает явление с помощью вычислительного эксперимента. Именно в этом направлении и проводились наши исследования.
Важнейшую роль при таком подходе к использованию компьютерной техники в освоении экономической теории играет математика (М.Н. Антипов, Г.А. Ершов, М.Е. Степанов, Э.И. Кузнецов, Г.А. Постовалова). Переход от экономических понятий к математическим, приводящий к построению математической модели изучаемого явления, обычно имеет весьма естественный характер. Построение компьютерной модели явления и проведение вычислительного эксперимента существенным образом опирается на математическую модель. Таким образом, для предлагаемой нами методики характерно равноправное обращение к понятиям экономики, математики и информатики.
Настоящее исследование с необходимостью носит межпредметный характер на стыке экономики, математики и информатики. Использование персонального компьютера при изучении экономических понятий позволяет активизировать учебную деятельность учащихся и повысить эффективность и результативность обучения. По этой причине разработка формы, структуры и содержания занятий, посвященных изучению экономических теорий с помощью ЭВМ представляется актуальной.
Общей целью исследования является повышение эффективности обучения экономике в школах и ВУЗах с использованием средств математики и компьютерной техники.
Проблема исследования состоит в теоретическом выявлении роли математических и компьютерных моделей в процессе изучения экономической науки и в установлении влияния экономической культуры учащихся на уровень их подготовки в сфере математики и информатики.
Объектом исследования является методика обучения математике, информатике и экономике, а предметом исследования -структура и содержание занятий по математическому и компьютерному моделированию экономических явлений с использованием вычислительного эксперимента на персональных компьютерах.
Гипотеза исследования заключается в том, что комплексный подход к изучению экономики, математики и информатики позволит повысить интерес учащихся к этим предметам, их учебную активность и результативность обучения в таких жизненно важных отраслях знаний как экономика и информатика.
Исследование поставленной проблемы потребовало решения следующих частных задач:
1. Анализ комплекса понятий экономики, математики, математического и компьютерного моделирования, необходимых для успешного построения интегрированного курса.
2. Анализ особенностей методического обеспечения интегрированного курса, находящегося на стыке экономики, математики и информатики.
3. Разработка структуры и содержания занятий с использованием компьютера для освоения экономических понятий.
4. Подготовка рекомендаций по использованию компьютерной техники при проведении интегрированного курса, находящегося на стыке экономики, математики и информатики.
Для решения поставленных задач использовались различные мепюдьийсследоваш^
- изучение и анализ отечественной и зарубежной литературы по экономике, математике, математическому моделированию, информатике, методике преподавания этих предметов, психологии и педагогике;
- анализ учебников, учебных пособий и программ по экономике, математике, информатике;
- изучение диссертационных исследований по проблемам экономики, математики, математического моделирования, информатики;
- проведение поискового, обучающего и констатирующего эксперимента;
- изучение и обобщение опыта работы в школе;
- личное преподавание в Московском финансово-экономическом институте.
Новизна исследования заключается в разработке научно-обоснованных формы, структуры и содержания новой для школы и ВУЗов методики преподавания интегрированного курса экономики, математики и информатики.
Теоретическая и практическая значимость исследования заключается в возможности приложения предлагаемых методик интегрированного освоения экономики, математики и информатики для повышения уровня знаний по перечисленным предметам.
Обоснованность и достоверность положений, выводов и рекомендаций диссертационного исследования обеспечивается использованием различных методов исследования, адекватных предмету, целям и задачам работы: проведенным анализом сложившейся к настоящему времени практики обучения экономике, математике и информатике с целью выявления резервов совершенствования процесса обучения в аспекте исследуемой проблемы; согласованием полученных выводов и конкретных рекомендаций с результатами ряда психологопедагогических и методических исследований, лежавших в русле проблемы диссертации; результатами педагогического эксперимента; положительной оценкой материалов экспертами, учителями и методистами.
На защиту выносятся:
- обоснование структуры и содержания системы заданий, выполняемых учащимися на практических занятиях по освоению интегрированного курса экономики, математики и информатики и ориентированной на усиление эффективности обучения перечисленным предметам;
- методические рекомендации по организации работы учащихся при освоении интегрированного курса экономики, математики и информатики.
Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложения.
Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе исследования были решены все поставленные задачи и получены следующие результаты.
1. Был проведен анализ комплекса понятий экономики, математики, математического и компьютерного моделирования, необходимых для успешного построения интегрированного факультативного курса, направленного на углубление экономических знаний учащихся. Было установлено, что а) многие понятия экономики носят количественный характер, успешно отображаются с помощью математического понятия числовой величины; б) при последовательном использовании числовых величин концептуальные положения экономической науки могут быть выражены с помощью функциональных зависимостей и, тем самым, превращены в математическую модель явления; в) естестественным способом описания динамики математических моделей является геометрическая интерпретация функциональных зависимостей, лежащих в основе модели; г) математическая модель является основой программы или вычислительной схемы, то есть переводится в модель компьютерную; д) геометрически выраженная динамики математической модели отображается на экране средствами компьютерной графики.
2. Проведен анализ особенностей методического обеспечения интегрированного курса, находящегося на стыке экономики, математики и информатики. Выявлен ряд принципов, помогающих правильно организовать работу с учащимися: а) в курсе следует рассматривать модели определяемые малым числом факторов, а, следовательно, и малым числом переменных, чтобы математические модели экономических явлений были легко обозримыми. Это позволяет на достаточно прозрачных примерах развить у учащихся экономический стиль мышления; б) соединение трех дисциплин в едином курсе приводит к многоуровневому восприятию объектов: за алгоритмическим объектом стоит объект математический, а за ним - экономический фактор. Процесс моделирования, а затем и проведения вычислительного эксперимента формирует у учащегося многоуровневое мышление. В частности это позволяет с максимальной эффективностью использовать объяснительную силу математики применительно к экономике; в) основным средством достижения максимальной наглядности в преподавании столь разнородного по содержанию курса является графический способ представления информации, который в равной степени характерен для экономики и для математики; г) следует всемерно подчеркивать аналогии между общественными и естественнонаучными явлениями, проявляющиеся при использовании языка математики и методов математического моделирования. Именно здесь следует искать пути развития научного мировоззрения учащихся; д) стадия вычислительного эксперимента организуется как развивающая игра, в ходе которой учащиеся творчески осваивают экономический материал и переносят свои идеи в математическую модель.
3. Разработана структура и содержание занятий с использованием компьютера для освоения экономических понятий. Курс разбит на следующие этапы: а) подготовительный, состоящий в освоении программного обеспечения (язык программирования, электронные таблицы) на материале бухгалтерских и финансовых задач; б) этап освоения математических понятий (параметрическое задание кривых, построение поверхностей, задачи линейного программирования); в) этап построения математической модели, на котором широкое применение получают разностные уравнения, как средство приближенного решения уравнений дифференциальных; г) вычислительный эксперимент, связанный с корректировкой модели (подгонка к экранной системе координат, выбор констант, изменение функциональных зависимостей).
4. Подготовлены рекомендации по использованию компьютерной техники при проведении интегрированного курса, находящегося на стыке экономики, математики и информатики.
Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Затакавай, Олег Вадимович, Москва
1. Аникин А. В. Юность науки: Жизнь и идеи мыслителей экономистов до Маркса. М.: Политиздат, 1979. Антология экономической классики: В. Петти, А. Смит, Д. Рикардо. - М.: Эконов - Ключ, 1993.
2. Антология экономической классики: Т. Мальтус, Д. Кейнс,
3. Ю. Ларин. М.: Эконов - Ключ, 1993.
4. Бейли Н. Математика в биологии и медицине. М.: Мир,1970.
5. Блехман И. И., Мышкис А. Д., Пановко Я. Г. Механика и прикладная математика: Логика и особенности приложений математики. М.: Наука, 1983.
6. Бродель Ф. Время мира: Материальная цивилизация, экономика и капитализм, XV XVIII вв. Т. 3. - М.: Прогресс, 1992.
7. Вашкевич Ю. Ф., Безмен Д. А. и др. Справочник по программированию на языке Бейсик для профессиональных ЭВМ. М.: Машиностроение, 1992
8. Величина. Математическая энциклопедия, т. 1, М.: Сов. энц., 1977.
9. Венцель Е. С. Исследование операций: Задачи, принципы, методология. М.: Наука, 1980.
10. Вирт Н. Алгоритмы + структуры данных = программы. -М. :Мир, 1985.
11. Вольтерра В. Математическая теория борьбы за существование. М.: Наука, 1976.
12. Галилей Г. Диалог о двух главнейших системах мира, птолемеевой и коперниковой. М.: Гос. изд. технико-теоретической лит, 1948.
13. Гельфанд И. М. Лекции по линейной алгебре. М.: Наука, 1966 - с. 95.
14. Гельфонд А. О. Исчисление конечных разностей. М.: Наука, 1967 - с. 12.
15. Гильберт Д., Кон-Фоссен С. Наглядная геометрия. М.: Наука, 1981.-344 с.
16. Глинский Б. А., Грязнов Б. С., Дынин Б. С., Никитин Е. П. Моделирование как метод научного исследования. М.: Изд. МГУ, 1965.
17. Гнеденко Б. В. Курс теории вероятностей. М.: Гос. изд. физико-математической лит., 1961.
18. Гнеденко Б. В. Математика в современном мире. М.: Просвещение, 1980.
19. Гордин В. Математика, компьютер, прогноз погоды. Л.: Гидрометеоиздат, 1991.
20. Горстко А. Б. Познакомьтесь с математическим моделированием. М.: Знание, 1991.
21. Грабарь М. И., Краснянская К. Я. Применение математической статистики в педагогических исследованиях, М., Педагогика, 1977.
22. Гродзенский С. Я. Андрей Андреевич Марков. М.: Наука, 1987.
23. Грэм Р. Г., Грей К. Ф. Руководство по операционным играм. М.: Советское радио, 1977. - 376 с.
24. Гуров С.П., Хромиенков Н. А., Чебышева К. В. П. Л. Че-бышев. -М.: Просвещение, 1979.
25. Фомин С. В., Беркинблит М. Б. Математические проблемы в биологии. М.: Наука, 1973.
26. Даан-Дальмедико А., Пейффер Ж. Пути и лабиринты: Очерки по истории математики. М.: Мир, 1986.31а. Джефферс Дж. Введение в системный анализ: Применение в экологии. М.: Мир, 1981.
27. Зайченко Ю. П. Исследование операций. Киев, 1979.33.