Применение методов математического моделирования в обучении

• Автор: Киселева, Ольга Михайловна
• Шифр специальности: 13.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Смоленск
• Количество страниц: 180 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ТЕОРЕТИКОМЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМ1Е 1ИЯ

МЕТОДОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ОБУЧЕНИИ.

1.1. Формализация элементов процесса обучения.

1.2 Генезис применения методов математического моделирования и этапы их становления в педагогике

1.3 Основные области применения методов математического моделирования в

обучении.
ГЛАВА II. СИСТЕМА ОБУЧЕ 1ИЯ ПЕДАГОГОВ Г1РИМЕ1 ЕИЮ МЕТОДОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ОБРАЗОВАТЕЛЫ ЮМ ПРОЦЕССЕ.
2.1 С1рук1ура и содержание системы обучения педагогов применению методов математического моделирования в образовательном процессе.
2.2 роверка эффективности содержания, средств и методов системы обучения педагог ов применению методов математического моделирования в образогштельном
процессе
2.3 I срспективы развития методов математического моделирования в обучении на
примере результатов смоленской научной школы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Система средств обучения, реализующая определенные функции учителя называется системой автоматизированного проектирования. В настоящее время автоматизация учебного процесса практически сводится к разработке и использованию автоматизированных обучающих систем. Эти системы ориентированы па учащегося, которого они рассматривают как основного пользователя, и отводят учителю пассивную роль. Предполагается даже отрыв учителя ог подготовки учебного материала. В таком подходе отражается основная черта ранних этапов разработки всех автоматизированных систем - недооценка роли человека как субъекта управления (в учебном процессе эта роль принадлежит учителю). Термин «автоматизированная система» понимается, скорее, как «автоматическая система», в которой роль человека сводится к минимуму. Однако главная, наиболее трудная, творческая роль в принятии решения принадлежит человеку, а ЭВМ играет лишь вспомогательную роль. В процессе работы учитель находится в динамически изменяющейся среде. Уровень знаний и навыков учащихся постоянно колеблется. Разные классы предъявляют различные требования к уровню сложности объяснения материала и самостоятельных знаний. В учебном процессе творческий учитель вынужден постоянно решать сложнейшие проблемы в процессе подготовки к объяснению нового материала, подбора демонстрационных примеров, закрепляющих и контролирующих заданий. Эта работа требует от учителя, поистине, титанических усилий, направленных на переработку множества учебных, методических и дидактических материалов. Однако их количество с каждым годом растет, и ориентироваться в этом потоке одному человеку невозможно. Для того чтобы облегчить подготовку учителя и создаются системы автоматизированною проектирования работы учителя. Однако для создания таких систем, необходима предварительная формализация содержания той предметной области, в которой они должны функционировать. Например, оглавление книги - это формализация ее содержательных частей, а сам текст книги можно рассматривать как формализацию посредством языковых конструкций мыслей, идей, размышлений автора. Итогом формализации научной теории является, как правило, совокупность формул, графиков, схем, таблиц и пр. План действий в результате формализации превращается в алгоритм [, с. В настоящее время существует много методов математического моделирования (графовые, вероятностные, алгебраические методы и др. Вначале рассмотрим сами понятия «обучение», «образовательный процесс» и «методы математического моделирования». В данном случае под образовательным процессом будем понимать совокупность учебного и самообразовательного процессов, направленную на решение задач образования и развития личности в соответствии с государственным образовательным стандартом [, с. Обучение - специально организованный, управляемый процесс взаимодействия учителей и учеников, направленный на усвоение знаний, умений и навыков, формирование мировоззрения, развитие умственных сил и потенциальных возможностей обучаемых, выработку и закрепление навыков самообразования в соответствии с поставленными целями [, с. Представление всего образовательного процесса в виде какой либо математической модели затруднительно, однако существует значительное число попыток формализации отдельных частей - элементов процесса обучения по средством применения различных методов математического моделирования. В данном случае под методами математического моделирования будем понимать методы количественного и структуріюго исследования и описания свойств и закономерностей изучаемых явлений и процессов с помощью математических моделей. Основу математического моделирования составляет использование формул. Математические формулы возникают в большинстве случаев как результат исследования реальных физических, экономических, социальных и педагогических систем. Основное их назначение - описание наблюдаемого поведения систем и предсказание свойств и поведения этих систем за пределами видимых наблюдений. Ключевым понятием метода выступает категория математическая модель.