Диагностика готовности студентов отделения информатики на примере математических наук

9. Кандаурова Г.С., Васьковский В.О., Каримов М.Ф. Магнитные свойства аморфных пленок кобальт - гадолиний // Abstracts of Conference of the CMEA countries on the physics of magnetic materials. - Jaszowies - Vrozlaw, 1980. - p. IV - 4.

10. Каримов М.Ф., Кандаурова Г.С. Влияние магнитной предыстории на доменную структуру аморфных пленок Gd-Co различного состава // Физика металлов и металловедение. - 1981. - Т. 51. - Вып. 3. - С. 663-666.

11. Иванов В.Е., Кандаурова Г. С., Каримов М.Ф., Сва-

лов А. В. Стабилизация доменных границ в аморфных пленках гадолиний - кобальт // Физика металлов и металловедение. - 1995. - Т. 79. - № 3. - С. 59-64.

12. Каримов М.Ф., Ахияров К.Ш. Подготовка учителей-исследователей в условиях интеграции образования и науки // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы интеграции образования на пороге XXI века». Часть I. - Бирск: Изд-во БирГПИ, 1999. - С. 158-167.

ДИАГНОСТИКА ГОТОВНОСТИ СТУДЕНТОВ ОТДЕЛЕНИЯ ИНФОРМАТИКИ НА ПРИМЕРЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ НАУК

М.С. Мирзоев,

докторант кафедры информатики и дискретной ма

В условиях модернизации российского образования проблема подготовки высококвалифицированных специалистов является особенно значимой и актуальной. Это обусловлено тем, что одна из важнейших задач основной школы - подготовка учащихся к осознанному и ответственному выбору жизненного и профессионального пути. Условием выполнения этой задачи является последовательная индивидуализация обучения, предпрофильная подготовка на завершающем этапе обучения в основной школе.

Становление информационного общества невозможно без информатизации образования. Ведущую роль в этом процессе должны сыграть учителя информатики.

В сборнике нормативных документов для учителей информатики (федеральный компонент государственного стандарта общего среднего образования), выделены три уровня учебного предмета по информатике: пропедевтический (изучение информатики в младших классах), базовый в основной школе и профильный в старшем звене [2].

Базовый уровень учебного предмета направлен на формирование и развитие общей культуры и в большей степени связан с мировоззренческими, воспитательными и развивающими задачами общего образования.

Профильный уровень учебного предмета выбирается исходя из личных склонностей, способностей, потребностей учащегося и ориентирован на его подготовку к последующему профессиональному образованию или профессиональной деятельности.

На этапе профильной подготовки впервые введены элементы математической логики, комбинаторики, теории вероятностей и статистики, которые составляют базовую основу профессионализма подрастающего поколения во всех сферах деятельности. Именно при изучении элементов математической логики, комбинаторики и теории вероятностей у учащихся наиболее успешно формируются и развиваются такие качества ума, как способность к абстрагированию, дедуктивное и алгоритмическое мышление, логическое мышление, гибкость мыслительных процессов, интуиция, критичность мышления, лаконичность, вычислительная способность, способность к обобщению, способность классифицировать геометрические объекты, сообразительность и другие, которые составляют основу развития математической культуры.

Поэтому математическая наука является основой формирования интеллекта будущего специалиста. Ис-

ематики МПГУ

кусство рассуждения, строгость математических выводов, доказательств, вычисления, обобщения, интуиция помогают учащимся и студентам успешно ориентироваться не только в своей учебной деятельности, но и в социальных, экономических и других жизненно важных проблемах.

Цель, содержание и структура обоих уровней направлены на формирование и развитие целостной системы универсальных знаний, умений и практическое применение приобретенные знаний средствами информационных технологий.

Добавление новых разделов математики при профильной подготовке выпускников общеобразовательных школ потребует более квалифицированных специалистов в сфере образования. Прежде всего это касается педагогических вузов. Перед педагогическими вузами стоит острая проблема - подготовить высококвалифицированных и компьютерно-грамот-ных специалистов. Среди всех педагогических направлений особое значение имеет подготовка учителя информатики, так как именно он является главным носителем и проводником новых информационных технологий в педагогических учреждениях.

Профильный этап обучения в общеобразовательных школах предъявляет к учителю информатики новые требования, ставит перед педагогическим вузом новые задачи. Нынешний учитель информатики должен:

- быть готовым к работе в образовательных учреждениях различного типа и профиля;

- уметь организовывать изучение информатики по различным учебным программам и учебникам, а также на различных уровнях усвоения учебного материала;

- уметь формировать и развивать навыки компьютерной грамотности.

Поэтому особое место в системе образования занимает педагогическое образование, характеризующееся переходом от предметно-ориентированных технологий к технологиям личностно-ориентированного образования, направленным на интеллектуальное развитие будущих педагогов, на формирование и развитие их творческого потенциала, который послужит основой для становления профессиональной компетентности.

В становлении учителя информатики большое значение имеет его математическая подготовка в процессе обучения в педагогическом вузе. Математическая наука не только развивает логическое мышление, воображение, но также составляет теоретическую основу для

применения информационной технологии к плохо формализуемым объектам, к числу которых относится социология, педагогика, психология, лингвистика и другие гуманитарные дисциплины.

Теория доказательств является одной из основных частей математики. Проблема обучения учащихся, студентов доказательству являлась и является одной из первоочередных в предметах математического цикла. Это обусловлено и тем, что осуществляемый процесс гуманизации образования предполагает направленность обучения на развитие личности, на формирование ее свойств, что возможно лишь в контексте обучения доказательству. Хотя в общеобразовательной школе понятие «доказательство» рассматривается интуитивно, тем не менее каждому ученику приходится процесс доказательства анализировать и понимать с более широких позиций.

В формировании математической культуры обучаемых важное место занимает умение находить закономерности в рассматриваемых понятиях (проблемах), обосновать их и применять на практике. Хотя в классической математике теорема считается доказанной тогда и только тогда, когда она логически выведена из других ранее доказанных предположений или аксиом.

Практика показывает, что большинство учащихся не могут справиться с математическими задачами, включающими доказательство. Основная причина - непонимание учащимся сути самого понятия «доказательство». Одним из возможных способов ликвидации данной причины может быть предлагаемый алгоритм изучения понятия «доказательство» в курсе «Элементы математической логики»:

1) дать определение доказательства в рамках аксиоматической теории;

2) объяснить, что такое аксиома, привести перечень аксиом, используемых при построении теории доказуемых формул;

3) описать основные правила, участвующие в построении класса доказуемых формул (в получении теоремы) в аксиоматической теории, а также понятие выводимости из совокупности формул данной теории;

4) рекурсивным образом построить класс доказуемых формул. При этом соблюдать основные принципы дидактики (принцип последовательности, принцип от простого к более сложному и другие);

5) в виде примера описать процедуру доказательство для каждого закона логики, например для логического закона тождества, (| х ^ х);

6) раскрыть суть теоремы дедукции, привести примеры ее использования на практике;

7) рассмотреть различные виды теорем (прямая, обратная, противоположная, обратно противоположная).

Наиболее эффективно данный алгоритм реализовать в виде компьютерной системы, включающей обучающий и контролирующий процесс обучения в школе и вузе. При этом компьютерная система включает различные методы обучения. Совокупность этих методов составляет потенциальный успех учащихся и студентов при изучении того или иного предмета в школе и ВУЗе.

При составлении компьютерной диагностической системы возможны несколько вариантов. Один из них может включать следующие этапы:

1. Создание базы данных, включающей таблицы с

психолого-педагогическими признаками, характеризующими математические способности обучаемых; таблицы с вопросами и задачами для выявления соответствующего признака; оценки экспертов по степени значимости рассматриваемых признаков соответствующего математического направления.

2. Создание учебного программного комплекса, позволяющего выявить уровень сформированности у испытуемого того или иного психолого-педагогического признака по соответствующим вопросам и задачам относительно конкретной математической деятельности.

3. Проверка тестовой программы на экспериментальной и контрольной группах.

4. Определение адекватности, валидности, надежности, результативности, эффективности составленного учебного программного комплекса.

5. Составление документации к данной программе и рекомендаций по внедрению учебного программного комплекса в сфере образования.

Ниже показан фрагмент диагностической программы, где испытуемый должен выбрать все правильные варианты и выделить из них наиболее рациональный. Загрузка вариантов ответа на тестовые задания на экран компьютера происходит с помощью алгоритма случайного выбора. Для каждого раздела изучаемого предмета математического цикла задается некоторая выборка вопросов и задач. После ответа испытуемого результаты сохраняются в массиве ответов. По завершении тестовой процедуры каждому испытуемому соответствует вектор ответов, где имеется информация об уровне сформированости психолого-педагогических признаков по соответствующим направлениям.

Составленная компьютерная диагностическая методика предназначена для выявления уровня сформированно-сти математической подготовленности будущих учителей информатики. В числе диагностических задач: ^ понятие высказывания; ^ алфавит алгебры высказываний (АВ); ^ логические операции над высказываниями; ^ понятие формулы АВ; ^ классификация формул АВ; ^ различные методы установления равносильных формул АВ;

^ таблица основных равносильных формул АВ; ^ логические функции;

^ связь между логическими функциями и формулами АВ;

^ алфавит теории исчисления высказываний (ИВ); ^ формулы исчисления высказываний; ^ перечень аксиом исчисления высказываний; ^ основные правила вывода исчисления высказываний;

^ понятие формального доказательства; ^ примеры доказуемых формул ИВ; ^ понятие формулы ИВ; ^ производные правила ИВ; ^ теорема дедукции;

^ примеры использования теоремы дедукции на практике;

^ примеры на правило доказательства от противного и т. д .;

^ задачи математического анализа и аналитической геометрии.

Тест щ

1-.ТС > (.у > ху]

!={>:,у} Н|-ху ОН 1-х (СЕ.2) ОНЬУ 0.2) ••. -1 л-—»• (т —да! !. 1) \- ^ ** (Ц*)У 2)1-

Г Еаэиант 1 Г Вариант 2

^^

4.Ь ПШ 21

(и Я >

2) \- Ь1 -> х)-^ ((У -> >) -» (у ->

|_ х) зу})

Г Вариант 3 Г Вариант 4

'ЭПТИММВТЪНЫ?

|1 -4 Далее

Таким образом, учитывая технологичность и логичность созданной компьютерной диагностической системы, можно провести массовое обследование студентов отделения информатики и математики в условиях многоуровневой подготовки студентов педагогических вузов и выработать обоснованные рекомендации их распределения по направлениям дальнейшего обучения. Данная компьютерная диагностическая система обладает свойством универсальности, что позволяет применять её и в других направлениях.

Литература

1. Мирзоев М.С. Психолого-педагогические признаки для прогнозирования профессиональной

успешности будущих учителей информатики. / Педагогическая информатика, №2, 2004, с. 40-44.

2. Сборник нормативных документов. Информатика ИКТ / Сост. Э.Д. Днепров, А.Г. Аркадьев. - М.: Дрофа, 2004.

3. Культура, математика, практика: Сб. статей.- М., 2000.

4. Новиков П. С. Элементы математической логики. -2-е изд.-М., 1986

5. Айзенк Г., Кэмин Л. Природа интеллекта. Битва за разум! - М.: Изд. ЭКСМО-Пресс, 2002.

6. Андронов В.П. Психологические основы формирования профессионального мышления. - Саранск, 1991.

НОВОЕ ЭЛЕКТРОННОЕ СРЕДСТВО ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ

С.А. Смирнов,

магистрант кафедры теории и методики обучения физике МПГУ

Бурно развивающиеся в настоящее время технологии работы в телекоммуникационных сетях открыли новые возможности - дистанционное обучение. Создание программных продуктов, предназначенных для использования в процессе дистанционного обучения, является на сегодняшний день одной из основных задач развития новых информационных технологий в образовании. В связи с этим в настоящее время происходит интенсивное увеличение количества такого рода продукции на отечественном рынке.

Процесс создания электронного средства для дистанционного обучения начинается с определения задач, выполнение которых этот ресурс должен обеспечивать,

разработки его модели (выявления основных содержательных и технических блоков и объединения их в единую структуру) и определения технологических принципов его работы. Следующим шагом является преобразование созданной модели в реальную компьютерную программу, которая при необходимости при дальнейшем использовании может быть доработана. Завершается процесс разработкой методики использования нового электронного средства в процессе дистанционного обучения. Обязательным условием создания эффективного электронного образовательного средства является тесная связка заложенной в информационный ресурс методики обучения конкретному предмету и возможностей