Моделирование информационной среды как технологическая основа обучения математике

• Автор: Поздняков, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 351 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СРЕДЫ ОБУЧЕНИЯ

1. Различные формы представления знания как

основа моделирования обучения математике

1.1. Использование аналогов образов, физических моделей

1. 2. Операционное представление знаний.

1. 3. Инструментальная форма представления знания.

1. 4. Представление знания внутрипредметными связями

1. 5. Визуальное представление знаний

1. 6. Задачи и их решения

1. 7. Вербальное представление знаний
Выводы к 1
2. Функции информационных сред.
2. 1. Моделирование, структурирование и сохранение метод, опыта.
2. 2. Передача методического опыта
2. 3. Технологизация учебного процесса.
2. 4. Обеспечение познавательной свободы и развития обучаемого
2. 5. Социализация практического мышления ученика.
Выводы к 2
3. Классификация обучающих сред
3. 1. Структурирование обучающих сред
3. 2. Особенности информационных сред для разных видов обучения
3. 3. Роль информационной среды в обеспечении свободы развития
обучаемого.
Выводы к 3.
ГЛАВА П. КОНСТРУИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СРЕД.
1. Обзор концепций использования компьютера в обучении
2. Моделирование традиционных сред обучения математике
3. Конструирование информационной среды обучения математике
4. Использование специфических возможностей компьютера
5. Перенос предметной среды
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ II
ГЛАВА III ПРОЦЕСС ОБУЧЕНИЯ МАТЕМАТИКЕ В ИНФОРМАЦИОННОЙ СРЕДЕ 5 1. Анализ взаимодействия ученика с традиционными дидактическими
средствами.
1. 1. Дидактическое окружение ученика
1. 2. Влияние парадигмы обучения на взаимодействие учителя и ученика в
традиционной среде обучения
2. Использование компьютерных моделей среды в обучении математике
2.1. Взаимодействие ученика со средой Базы данных
2. 2. Взаимодействие ученика с имитационными моделями
2. 3. Взаимодействие ученика с моделирующими программами.
2. 4. Компьютерный инструментарий
2. 5. Взаимодействие ученика со средой типа микромир.
2. 6. Взаимодействие ученика с экспертной системой.
2. 7. Взаимодействие ученика с диагностическими программами,
тренажерами, электронными учебниками.
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ III.
ГЛАВА 1У ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
1. Преподавание математики в школе.
2. Преподавание математики в вузе
3. Пропедевтика математики в начальной школе.
4. Преподавание информатики в школе предметный аспект
5. Электронное издание учебных материалов
6. Индивидуальное и дистанционное обучение.
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1У
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЯ


Таким образом, представляет интерес проанализировать как формируется в сознании человека знаковая модель, не опираясь на физические аналоги. Этому посвящается следующий пункт. Обратимей к самому трудному периоду обучения - начальному. В этот период-ребенку приходится преодолевать барьер овладения абстрактными знаковыми структурами без опоры на образы и модели: алфавитом и числами. Ребенку никто не пытается объяснить что такое буква, как она произошла, почему она такая, а не другая. Его учат изображать эту букву, его учат узнавать эту букву, произносить ее, соединять буквы в слова и т. То же и про числа: понятие числа по существу появляется только в старших классах. Сначала же детей учат сопоставлять множествам знаки, упорядочивать, выполнять арифметические операции. Таким образом, предметное обучение идет тем же путем, что обучение пользованию ложкой или одеванию. Создается внутренний двигательный образ знака и умственная операция ассоциируется с двигательными реакциями. Материальный образ снова присутствует, но это артифакт -искусственный образ, который не существует сам по себе и является для ученика орудием работы с собственным мышлением. Если продолжить ряд примеров из методики преподавания физики и математики, то наиболее ярким будет подход Лейбница и его последователей. Этот подход можно назвать формально-логическим. При таком подходе математика рассматривается как «вещь в себе», вне связи с физическими и иными приложениями. В этом случае понятие или теория описываются набором формальных связей и операций без какой бы то ни было содержательной трактовки. Если основывать обучение на таком взгляде на предмет «математика», то овладение понятиями следует характеризовать набором формальных навыков оперирования им. Предметная система преподавания, классная система обучения, форсирование всеобщего образования привели в -х годах к тому, что такой способ преподавания оказался более приспособленным к выживанию. Поэтому традиционная схема работы с новым понятием или теорией выглядит так: сначала формируется некоторая система навыков, образующая достаточную операционную среду для представления понятия, затем эта система понятий используется как средство представления содержательных теорий. В то же время трудно себе представить более естественный способ изучения родного языка, нежели операционный. Только многократно закрепленные навыки письма и чтения могут создать необходимую основу для грамотного письма. Психологическая основа операционного представления знаний наиболее детально разработана в теории поэтапного формирования умственных действий Л. Гальпериным. Вот как он резюмирует результаты исследований в этой области [Г1; с. Формирование действий, образов и понятий составляют разные стороны одного и того же процесса. Потребители этой формы представления знаний: люди, обучающиеся предметам, в основе которых лежат абстрактные знаковые системы. К таким предметам можно отнести язык, математику, музыку. С другой стороны уже упомянутые исследования Ж. Адамара [А1] позволяют предположить, что особенности психики некоторых людей делают лх более приспособленными к такой форме передачи знания. Наиболее ярко 1ротивостоят способы выражения одинаковых идей Ньютоном и Лейбницем, лмечая крайние точки образного и формально-операционного тредставления знаний. Искусство преподавателя определяется тем, насколько адекватна система действий, представленному ею знанию и насколько прочно ученик шладевает этими действиями, иначе, становятся ли они психическими троцессами и навыками, обеспечивающими дальнейшее оперирование с этим нанием. Например, добраться до изучения хороших прикладных задач по математике учителю, ориентированному на такую форму передачи знаний, не удается из-за колоссальной вспомогательной рутинной деятельности. Тезис 2: «Любое знание можно представить системой действий с идеальными объектами». Пейперта (П2]. Формирование интеллектуальных моделей обеспечивается зведением в среду «обитания» ребенка «умных вещей», овеществляющих плодотворные идеи. Эти инструменты играют роль «переходных» объектов рис. Пример. В указанной работе С.