Использование компьютерных моделей в процессе формирования естественно-математических понятий

• Автор: Несмелова, Ирина Александровна
• Шифр специальности: 13.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 137 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
Глава I. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ И ПСИХОЛОГОПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ЕСТЕСТВЕННОМАТЕМАТИЧЕСКИХ ПОНЯТИЙ 1.1. Методологические основы процесса формирования естественноматематических понятий.
1.2. Психологопедагогические основы формирования естественнонаучных понятий в процессе обучения.
1.3. Выделение факторов, определяющих успешность формирования естественноматематических понятий
Глава И. ДИДАКТИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ И ИХ РОЛЬ В ПРОЦЕССЕ ФОРМИРОВАНИЯ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ ПОНЯТИЙ

2.1. Методологические аспекты компьютерного моделирования

2.2. Дидактические требования к учебным компьютерным моделям.

Глава III. МЕТОДИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ В ПРОЦЕССЕ ФОРМИРОВАНИЯ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ ПОНЯТИЙ 3.1. Использование компьютерных моделей при изучении понятий математического анализа.
3.2. Использование компьютерных моделей при формировании понятия колебательная система школьного курса физики.

3.3. Анализ результатов педагогического эксперимента.

Заключение.
Библиография


В результате стихийности и фрагментарности процесса постановки проблем и разработки программ при резком расширении числа разработчиков в большинстве программ преобладает либо дидактическая, либо техническая сторона проблемы, что порождает одинаково неэффективное для использования в учебном процессе программное обеспечение [2,]. Таким образом, в настоящее время нельзя говорить о существовании целостной методологии разработки моделирующих программ, в максимальной степени активизирующей познавательные функции учащихся. Исследование возможностей повышения эффективности действия выделенных факторов - дидактических, методических, психологических - при использовании компьютерных моделей представляет собой актуальную задачу. Объектом исследования является процесс формирования у учащихся и студентов младших курсов педагогического вуза математических и естественно-научных понятий. В качестве предмета исследования выступает использование компьютерных моделей в целях формирования естественно-математических понятий. Выдвинутые положения позволяют сформулировать рабочую гипотезу: реализация потенциальных возможностей компьютерного моделирования в учебном процессе обеспечивает прочность и глубину формирования естественно-научных понятий путем эффективного воздействия компьютерного эксперимента на дидактические, психологические и организационно-методические факторы, влияющие на успешность формирования этих понятий; организация методически целесообразного применения компьютеров в процессе обучения математике и физике способствует преодолению формализма в знаниях учащихся. Проанализировать категорию понятия в формальной и диалектической логике, установить связи между формально-логическим и психологическим подходами к категории понятия. Изучить особенности формирования математических понятий у учащихся, проанапизировать роль и место компьютерного эксперимента в обучении математике и физике. Установить дидактические требования к учебным компьютерным моделям. Определить факторы - психологические, дидактические, методические - способствующие успешному формированию естественно-математических понятий в процессе обучения. Выделить из числа полученных факторов те, которые активизируются в учебном компьютерном эксперименте. Разработать учебную компьютерную среду, предназначенную для формирования понятий математического анализа. Разработать учебную компьютерную среду, предназначенную для формирования системы понятий по теме "Колебания" школьного курса физики. Методологическая основа. Исследование опирается на работы в области философии, педагогики, психологии, программной инженерии. Действуя в рамках деятельностной теории А. Н.Леонтьева, Л. В.В. Давыдова и используя концепцию понятия как системы взаимосвязанных суждений, мы сочли возможным воспользоваться также результатами исследований в области факторной теории интеллекта Дж. Гилфорда [6], связанной с развитием элементарных мыслительных способностей на базе организации интеллектуальных форм деятельности. Для решения задач исследования использовались также следующие методы: анализ научной литературы, по философским и психоло-го-педагогическим аспектам компьютерного моделирования, анализ и обобщение практического опыта работы, проведение поискового и обучающего экспериментов. Научная новизна исследования заключается в синтезировании доминирующего до настоящего времени эмпирического подхода к учебному моделированию с теоретическим подходом, направленным на развитие мышления учащихся, что определяет качественно новый уровень компьютерного моделирования - уровень информационной технологии обучения. Практическая значимость. Разработанные в ходе диссертационного исследования компьютерные среды, предназначенные для формирования естественноматематических понятий, и методика формирования понятий с их использованием внедрены в практику преподавания спецкурсов по математике и физике в школе-лицее, а также нашли применение в преподавании курсов анализа и дифференциальных уравнений в Мордовском госпединституте имени М. Е.Евсевьева. Дидактические требования к учебным компьютерным моделям.