Использование компьютерных математических пакетов для обучения программированию и моделированию в школьном курсе информатики на профильном уровне

• Автор: Саркеева, Анна Николаевна
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 198 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава I. Возможности компьютерных математических
пакетов при обучении информатике в средней школе
1.1. Особенности обучения информатике в профильных классах
1.2. Применение компьютерных математических пакетов в
образовании
Глава II. Методика обучения программированию и моде-
лированию в классах физико-математического профиля, основанная на использовании компьютерных математических пакетов
11.1. Цели и содержание обучения программированию и мо-
делированию с использованием компьютерного математического пакета
11.2. Методы, формы и средства обучения программированию и моделированию на основе Мар1е
11.3. Разработка урока информатики с использованием компьютерного математического пакета

II.4. Примеры решения задач школьного курса информатики
с использованием компьютерного математического пакета
Глава III. Экспериментальная работа по определению
эффективности использования компьютерного математического пакета при обучении информатике
III.1. Цель и содержание экспериментальной работы
II 1.2. Результаты и анализ экспериментальной работы
III.3. Перспективы использования компьютерных математических пакетов в среднем образовании
Заключение
Список литературы
Приложение А. Пример проектной работы с использованием
компьютерного математического пакета
Приложение В. Пример разработки урока
Введение
На старшей ступени школьного образования в настоящее время широкое распространение получило профильное обучение. Такое обучение позволяет за счет изменений в структуре, содержании и организации образовательного процесса более полно учитывать интересы, склонности и способности обучающихся, создавать условия для образования старшеклассников в соответствии с их профессиональными интересами и намерениями в отношении продолжения образования. Предмет «Информатика и ИКТ» в старшей школе может изучаться на базовом или профильном уровне. Профильный уровень изучения информатики представлен в рамках информационно-технологического и физико-математического профилей обучения школьников.
Особенности обучения школьников информатике подробно рассматривались в трудах отечественных ученых: Н.В. Апатовой [16],С.А. Бешенкова [26, 27], С.Г. Григорьева [64, 65, 66],А.П. Ершова [91, 92, 93], К.К. Колина [129, 130, 131, 132], А.Г. Кушниренко [145, 146, 147], М.П. Лапчика [149, 150, 151, 152, 153], Н.В. Макаровой [155, 156], И.В. Роберт [195, 196, 197], И.Г. Семакина [221, 222, 223, 224], Е.К.Хсннера [247] и др.
Методике обучения информатике на профильном уровне уделяли внимание такие ученые, как А.Г. Гейн [43], A.A. Кузнецов [140, 141], А.Б. Ливчак, A.A. Рессин, А.И. Сенокосов [44, 45], Н.Д. Угринович [234, 235, 236, 237],
развитие как универсальные математические системы, обеспечивающие автоматизацию как численных, так и аналитических вычислений. Среди универсальных следует отметить MATLAB, MathCAD, Mathematica и Maple. С одной стороны, выбор оптимального компьютерного математического пакета определяется конечными целями его использования, классами задач, решаемыми с его помощью, научным направлением исследованием и др. С другой стороны, все математические пакеты имеют единое назначение автоматизации процесса громоздких формульных вычислений и получения конечного результата в числовой, формульной и графической формах, что освобождает пользователя от непродуктивных затрат времени. Все компьютерные математические пакеты имеют достаточно мощный арсенал средств для решения задач различных классов, оснащены большим числом встроенных функций, средствами символьных преобразований, визуализации и анимации.
Дьяконов В.П., один из ведущих специалистов в России в области информационных технологий, определяет систему компьютерной математики как совокупность теоретических, алгоритмических, аппаратных и программных средств, предназначенных для эффективного решения на компьютерах всех видов математических задач с высокой степенью визуализации всех этапов вычислений [77]. [75, 79]. Им представлены сравнительные данные популярности компьютерных математических пакетов в мире и в России Табл. 1 на стр. 36.
В мире первое место занимает система Maple, которая и была изначально ориентирована на применение ее в сфере образования. В настоящее время Maple — мощная и универсальная программа, которая способна решать широкий класс задач и обладает непревзойденными графическими возможностями. Эта программа является совместной разработкой Университета Ватер-