Методика обучения неклассическим вычислительным моделям бакалавров физико-математического образования

• Автор: Стефанова, Татьяна Сергеевна
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 265 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .
Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ МЕТОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ НЕКЛАССИЧЕСКИМ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫМ МОДЕЛЯМ

1.1. Семиотический подход в методике обучения

вычислительным моделям

1.2. Понятие вычислительная модель .

1.3. Понятие природные вычисления

1.4. Философские модели эволюции .

1.5. Логика методической системы обучения

Выводы по главе 1

Глава 2. ПОСТРОЕНИЕ МЕТОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ НЕКЛАССИЧЕСКИМ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫМ МОДЕЛЯМ
2.1. Внешние цели обучения .
2.2. Содержание обучения .
2.2.1. Концептуальные содержательные линии .
2.2.2. Классические вычислительные модели
2.2.3. Неклассические вычислительные модели
2.2.3.1. Эволюционное программирование
2.2.3.1.1. Генетические алгоритмы .
2.2.3.1.2. Генетическое программирование
2.2.3.1.2.1. Самовоспроизводящиеся программы квайны
2.2.3.1.2.2. Равнодоступная адресная машина с хранимой программой РАСП .
2.2.3.1.3. Клеточные автоматы.
2.2.3.1.3.1. Игра Жизнь и клеточные автоматы
2.2.3.1.3.2. Автомат Неймана. ИЗ
2.2.3.2. Нейронные сети мягкие вычисления, обучение нейронных сетей . ИЗ
2.2.3.3. ДНКкомпьютеры и их моделирование
2.2.3.3.1. ДНК вычисления предварительные
сведения
2.2.3.3.2. Компьютерное моделирование ДНКкомпыотера опыт Эдлмана.
2.2.3.3.3. Компьютерное моделирование ДНКкомпьютера стикерная модель молекулярных вычислений
2.2.3.3.4. Компьютерное моделирование молекулярных вычислений на базе конечных и
магазинных автоматов УотсонаКрика .
2.2.3.4. Квантовые вычисления .
2.3. Внутренние цели обучения .
2.4. Методы обучения.
2.5. Формы обучения .
2.6. Средства обучения
Выводы по главе 2
Глава 3. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
3.1. Общая характеристика опытноэкспериментального
исследования .
3.2. Использование кластерного анализа для классифицирования вычислительных моделей
3.3. Использование факторного анализа при отборе
содержания обучения вычислительным моделям .
3.4. Применение методов теории графов для последующего
отбора содержания вычислительным моделям .
3.5. Исследование эффективности разработанной методики при обучении бакалавров физикоматематического
образования
Выводы по главе 3.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
БИБЛИОГРАФИЯ


Например, мышление (понимаемое нами, как получение знаний) будем рассматривать в контексте практического использования, язык -в процессах коммуникации, психику - в контексте обучения и развития человека. Семиотический подход в этой ситуации является средством, позволяющим соединить традиционные предметы и объекты изучения с данны/ли контекстами и образованиями (практикой, деятельностью, коммуникацией, обучением, развитием). Причём, некоторые из подходов, сложившихся на этой основе, претендуют на то, чтобы включить в себя все остальные. Например, деятельность в широком своём значении включает в себя разного рода практики, коммуникацию, обучение и наделяется таким фундаментальным свойством, как развитие [3]. Понятие практики у Пирса включает в себя деятельность, коммуникацию, обучение. Таким образом, семиотический подход и возникшая на его основе семиотика являются посредниками между традиционными теоретическими дисциплинами и новыми подходами - прагматическим, деятельностным, коммуникативным (герменевтическим). Поскольку семиотика строится с учетом специфики разных традиционных дисциплин и по-разному в смысле выбора новых подходов, а также способов перехода от традиционных теоретических дисциплин к этим подходам, то и вариантов семиотики должно быть несколько. Поэтому одной из основных задач семиотики является построение классификаций (типологий) знаков и знаковых систем (состоящих из систем знаков, приводящихся в действие исключительно в соответствии с правилами, приданными или имманентно присущими данной-системе). Для семиотиков бытие знаков является более ясным, чем существование других объектов и предметов, которые нуждаются в семиотическом прояснении. Понятно, что другие "дисциплинарии" с этим вряд ли согласятся, у них выработаны свои критерии ясности. Семиотический подход к язъ>. Рассмотрим наш способ трактования данного подхода, для этого зафиксируем смысл термина "модель". Моделью объекта А (который будем называть пролщипом) называется другой объект В, в каком-то смысле подобный (аналогичный) прототипу А, выбранный или построенный субъектом С, по крайней мере, для одной из следующих целей (по [0,с. А в виде модели В (в этом случае А называется интеупуетационной моделью). В большинстве случаев модель обладает не одним каким-то признаком, соответствующим цели, а несколькими, поэтому она может использоваться и для других целей. Из оказанного следует основной принцип семиотического подхода. При использовании семиотического подхода к исследованию объекта А для представления модели В используется метамодель Вь в качестве которой выбирается некоторая знаковая система. Выбор знаковой системы опирается на цели моделирования и классификацию знаковых систем. Если модель В сама является знаковой системой, то необходимость в метамодели В! Знаковая система рассматривается совместно со знаковой деятельностью. Характерная черта знаковой деятельности заключается в том, что решение задач в ее пределах и её средствами есть способ решения задач из области материальной практической деятельности, задач, лежащих вне данной знаковой системы. В таком случае задачи, решаемые в пределах одной знаковой системы, оказываются способом решения задач другой знаковой системы. Проиллюстрируем это. Уточним основной принцип, сформулированный выше, следующим образом. Синтаксический анализ направлен на выяснение структуры объекта - какие элементы входят в объект (или в класс объектов, представителем которого он является), чем они отличаются друг от друга и чем похожи, в какие группы их можно объединить, как они связаны друг с другом - количество и характер связей, их направление. Семантический анализ связан с интерпретацией, наполнением содержанием. Таким образом, для каждого элемента, каждой связи, которые мы указали в синтаксическом анализе, находим в рассматриваемом объекте конкретное воплощение. Проводя эту работу, мы отслеживаем, всё ли существенное для нас, присутствующее в данном объекте, отобразилось на построенный каркас или что-то осталось неучтённым. Последняя ситуация говорит о необходимости вернуться к синтаксическому анализу и уточнить полученные в нем результаты.