Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ФОРМИРОВАНИЯ У УЧАЩИХСЯ СТАРШИХ КЛАССОВ УМЕНИЯ ОЦЕНИВАТЬ АДЕКВАТНОСТЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ 13
1.1 Методологический анализ основных понятий проблемы обучения компьютерному математическому моделированию 13
1.2, Психолого-педагогические аспекты формирования умения оценивать адекватность моделей при обучении информатике 27
1.3. Методические подходы к формированию у старшеклассников умения оценивать адекватность моделей 39
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ У ШКОЛЬНИКОВ УМЕНИЯ ОЦЕНИВАТЬ АДЕКВАТНОСТЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ 54
2.1. Диагностичное целеполагание как основа отбора содержания учебного материала 54
2.2. Методы, формы и средства формирования умения оценивать адекватность компьютерных математических моделей 70
2.3. Критерии и уровни сформированное умения оценивать адекватность компьютерных математических моделей 89
ГЛАВА 3. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ И ЕГО РЕЗУЛЬТАТЫ 124
3.1, Организация педагогического эксперимента 125
3.2, Этапы педагогического эксперимента 126
3.3, Обработка и анализ результатов педагогического эксперимента 133
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 138
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 140
- Методологический анализ основных понятий проблемы обучения компьютерному математическому моделированию
- Диагностичное целеполагание как основа отбора содержания учебного материала
- Организация педагогического эксперимента
Введение к работе
Актуальность исследования. В настоящее время система образования России находится в состоянии модернизации, которая обусловлена общими тенденциями мирового развития, прежде всего переходом к постиндустриальному, информационному обществу. Этот процесс характеризуется лавинообразным возрастанием объема поступающей информации. Распространенные в информационном обществе социальные информационные технологии (такие как реклама, маркетинг, public relations, имиджмейкерство и тлі.) базируются на создании и распространении информационных моделей, иллюстрирующих стиль жизни, образ мыслей, формирующих определенное мировосприятие и миропонимание- Такие модели воспринимаются людьми как достоверные только в силу их логической проработанности, что позволяет манипулировать общественным сознанием.
Соответственно этому социальное ожидание нашего общества состоит в становлении человека нового типа, имеющего рациональное критическое отношение к жизни и профессиональной деятельности.
Таким образом, одной из задач, стоящих перед школой, является формирование личности, обладающей системой базовых знаний, адекватных современному миропониманию, необходимых для самостоятельного изучения и объяснения явлений окружающего мира. Необходимым условием формирования методологически грамотной личности является систематическое использование в процессе обучения современных методов исследования, в частности, моделирования как универсального метода, необходимого для решения задач, возникающих в жизни и природной деятельности.
В работах многих авторов (С.А. Бешенков, AT. Гейн, В.В. Давыдов,
В,А. Далингер, Т. Б. Захарова, А. С. Кондратьев, В. В. Лаптев,
Н. В. Макарова, Н. И. Пак, И.В.Роберт, Е. А.Ракитина, Л.М. Фридман, Е. К, Хеннер и др.) активно обсуждается проблема совершенствования обучения моделированию реальных явлений в школе и вузе.
Философские аспекты моделирования, составляющие его методологическую основу, рассматриваются в работах И, Г- Кодряну, Г. И. Рузавина, В. С. Степина, В. А. Штофа и других. В исследованиях отмечено, что моделирование может быть аппаратом исследования явлений природы, средством технического расчета объекта, методом научного познания, направленного на развитие теорий, гипотез и их проверку.
Психологические аспекты моделирования рассматриваются в работах А,Н, Амосова» Э,Ю. Верник, НТ. Сашиной и др. В исследованиях отмечено, что моделирование может быть средством активизации мыслительной деятельности и получения новых знаний в процессе оперирования и преобразования модели. Как метод исследования, моделирование рассматривается в качестве средства формирования научно-теоретического мышления.
В работах В.К. Белошапки, А.А. Кузнецова, АС. Лесневского, С.А. Бе-шенкова, А.В, Горячева и других авторов рассмотрены вопросы обучения методам формализации знаний на основе информационного моделирования. В работах Г.М. Морозова, Н,А. Терешина рассмотрены аспекты проблемы формирования умений, необходимых для осуществления процесса математического моделирования. Вопросам обучения моделированию в профильных курсах посвящены работы Т.Б.Захаровой, А.П Шестакова, Н.И. Пака, Вопросы использования информационных технологий при обучении моделированию отражены в исследованиях Е,К. Хеннера, СВ. Поршнева. Однако проблема обучения школьников оценке адекватности создаваемых моделей объекту практически не рассматривается.
Между тем, в действующем в настоящее время Государственном образовательном стандарте среднего общего образования по информатике отдельно выделен пункт «оценка адекватности модели объекту и целям моделирования (на примерах задач различных предметных областей)». Тем самым, уже на уровне нормативных документов, признается, что умение оценивать соответствие используемой модели реальному объекту и целям моделирования - одно из обязательных умений, которым должен обладать уче-
5 ник. Важность формирования соответствующего умения у школьников определена его значимостью в развитии научного мировоззрения. Наличие этого умения позволяет человеку понимать объективность и достоверность научных знаний об изучаемых природных объектах и явлениях.
Можно сделать вывод о недостаточной разработанности учебных программ, методических материалов, форм и методов обучения для решения проблемы формирования у учащихся умения оценивать адекватность компьютерных математических моделей.
Таким образом, необходимость создания методики формирования у учащихся умения оценивать адекватность компьютерных математических моделей обусловлена противоречиями, которые присущи современному процессу обучения информатике:
между возрастающей ролью моделей и моделирования во всех сферах деятельности человека и недостаточной оценкой значимости этого метода познания при разработке содержания обучения;
между осознанием общего значения метода моделирования в теории и практике обучения и недостаточным вниманием педагогов-исследователей к проблеме развития у школьников знаний о моделях, способах моделирования и умений применять эти знания при описании окружающей действительности;
- межцу необходимостью и значимостью формирования умения у
школьников оценивать адекватность компьютерных математических моделей
и недостаточной разработанностью теории и методики обучения информати
ке, ориентированной на формирование таких умений у учащихся старших
классов.
Выявленные противоречия обусловливают актуальность исследования, направленного на теоретическое обоснование, создание и реализацию методики формирования у учащихся умения оценивать адекватность компьютерных математических моделей.
Таким образом, проблема исследования состоит в ответе на вопрос: каким образом следует организовать процесс обучения информатике, чтобы успешно формировать у школьников умение оценивать адекватность моделей?
В рамках решения указанной проблемы нами определена тема исследования «Формирование умения у учащихся старших классов оценивать адекватность компьютерных математических моделей при обучении информатике».
Объект исследования: процесс обучения информатике в полной средней общеобразовательной школе.
Предмет исследования: формирование у учащихся старших классов умения оценивать адекватность компьютерных математических моделей при обучении информатике.
Цель исследования: теоретически обосновать и разработать методику формирования у старшеклассников умения оценивать адекватность компьютерных математических моделей в процессе обучения информатике.
Гипотеза исследования* Результативность формирования у старшеклассников умения оценивать адекватность компьютерных математических моделей при обучении информатике повысится, если этот процесс будет осу-ществляться по методике, основными элементами которой являются:
-цели обучения, направленные на формирование умения оценивать адекватность моделей у учащихся;
обобщенный план деятельности школьника по оцениванию адекватности компьютерных моделей в процессе решения задач по моделированию;
система вариативных задач по компьютерному моделированию с по-сле-довательным расширением их информационно-познавательной емкости.
Для достижения поставленной пели исследования и проверки выдвинутой гипотезы были сформулированы следующие задачи:
На основе анализа философской, научно-методической и психолого-педагогической литературы ігроанализировать современное состояние исследуемой проблемы,
Выделить принципы, основания и критерии отбора содержания учебного материала, разработать систему вариативных задач с последовательным расширением информационно-познавательной емкости задач, способствующих целенаправленному формированию умения оценивать адекватность компьютерных математических моделей и.
Разработать методику формирования у учащихся умения оценивать адекватность компьютерных математических моделей.
Выделить уровни сформированное умения старшеклассников оценивать адекватность компьютерных математических моделей и критерии их определения в процессе обучения информатике.
Проверить эффективность методики формирования умения школьников оценивать адекватность компьютерных математических моделей.
Методологической и теоретической основой исследования явились научно-педагогические и методические работы в областях: философии образования и методологии педагогической науки (Ю.К. Бабанский, B.IL Беспалько, В.И. Загвязинский, В.В, Краевский, B.C. Степин, Н.Ф. Талызина и др.); работы в области математического моделирования (Ю.М. Важений, О.Б. Епишева, Н.Н.Моисеев, В,М. Монахов, И.М.Шапиро и др.); совершенствования содержания обучения школьного образования (И.А. Лебедева, В,С. Леднев и др.); обучения методам моделирования (ВХ Белошапка, С.А, Бешенков, А.Г. Гейн, В.В. Давыдов, Т.Е. Захарова, В.А, Извозчиков, Ю.М. Колякин, А.С. Кондратьев, В.В. Лаптев, Н.В, Макарова, Н.И. Пак, СВ. Поршнсв, A.M. Пышкало, Е.А, Ракитина, ИВ, Роберт, Г.И. Саранцев, НА Терешин, Л.М. Фридман, МЛ. Фокин, Е.К. Хеннери др.).
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: анализ и обобщение философской, научно-педагогической,
8 методической, специальной литературы, нормативных документов, материалов научно-практических конференций, симпозиумов, семинаров и материалов по проблеме исследования, размещенных в сети Internet; обобщение, систематизация, конструирование, моделирование; анализ и сравнение содержания учебных пособий по математическому моделированию; терминологический и контент-анализ понятия «адекватность модели»; обобщение педагогического опыта обучения компьютерному математическому моделированию; анкетирование учителей и преподавателей информатики; метод экспертных оценок; контрольные работы; опытно-поисковая работа; методы математической статистики.
Научная новизна исследования заключается в следующем: L В отличие от ранее выполненных работ (A.IL Шестаков, Э.Т. Селиванова), посвященных проблеме обучения компьютерному моделированию, в данной работе решена задача формирования у старшеклассников умения оценивать адекватность компьютерных математических моделей в процессе обучения информатике,
Разработана методика формирования у школьников умения оценивать адекватность моделей в процессе обучения информатике- Определены цели, содержание, формы, методы и средства формирования этого умения.
Разработан обобщенный план деятельности школьника по оцениванию адекватности компьютерных моделей в процессе моделирования, предполагающий осуществление следующих действий: выявить факторы, влияющие на неадекватность предметной модели; оценить корректность применения формул в математической модели; выявить и оценить источники погрешностей в компьютерной модели; определить границы применения разработанной модели.
Предложена методика оценки достижений учащихся по уровням сформированное умения оценивать адекватность компьютерных математических моделей с использованием критериев: объем выполняемых дейст-
9 вий, доля самостоятельности в деятельности школьника, аргументированности действий.
Теоретическая значимость работы заключается в том, что: -выделены принципы отбора содержания учебного материала для формирования у школьников умения оценивать адекватность компьютерных математических моделей, среди которых наиболее существенными являются: принцип методологической значимости моделирования для познания окружающего мира, принцип всеобщности, отражающий научную и социальную актуальность модели в различных сферах человеческой деятельности, и принцип структурной целостности процесса построения модели, иллюстрирующий единство этапов ее создания, включая оценку ее адекватности;
- разработаны требования к построению системы вариативных задач
по моделированию (необходимость варьирования области значений парамет
ров объекта исследования; увеличение информационной емкости задачи, по
вышение ее сложности);
-определены критерии сформированности у учащихся умения оценивать адекватность компьютерных математических моделей (объем выполняемых действий, доля самостоятельности в деятельности школьника, аргументированность действий).
Практическая значимость исследования заключается в том, что теоретические положения доведены до уровня практических рекомендаций:
-разработаны методические рекомендации для учителей информатики и студентов педагогических вузов «Компьютерное математическое моделирование в школе» по организации учебной деятельности школьников в условиях реализации предлагаемой методики при обучении компьютерному математическому моделированию;
- предложены методические разработки для учителей информатики по
проведению педагогической диагностики, позволяющей определять уровень
сформированности у школьников умения оценивать адекватность компью
терных математических моделей;
10 - создана система задач по компьютерному моделированию с последовательным расширением информационно-познавательной емкости задачи. Положения, выносимые на защиту:
Процесс обучения школьников методу моделирования можно считать целостным и завершенным только при формировании у учащихся старших классов умения оценивать адекватность компьютерных математических моделей.
Основными компонентами методики формирования у школьников умения оценивать адекватность компьютерных математических моделей при обучении информатике являются: цели обучения, направленные на формирование у учащихся умения оценивать адекватность моделей; обобщенный план деятельности школьника по оцениванию адекватности компьютерных моделей в процессе решения задач по моделированию; система вариативных задач по компьютерному моделированию с последовательным расширением информационно-познавательной емкости задачи.
Деятельность школьников по оцениванию адекватности компьютерных моделей в процессе моделирования предполагает осуществление ими следую-щих действий: выявить факторы, влияющие на неадекватность предметной модели; оценить корректность применения формул в математической модели; выявить и оценить источники погрешностей в компьютерной модели; опреде-лить границы применения разработанной модели.
Определение уровня сформированности у школьников умения оценивать адекватность компьютерных математических моделей следует осуществлять по выделенным критериям оценки соответствующей деятельности учащихся: объем выполняемых действий, доля самостоятельности в деятельности школьника, аргументированность действий.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись: в учебном процессе учащихся старших классов г. Нижнего Тагила; в результате обсуждения основных положений диссертации на Международных научно-методических конференциях (Воронеж, 2005 г., Ярославль, 2001 г., Екате-
ринбург, 2005 г., Екатеринбург, 2006 г.); Всероссийских научно-методических и научно-практических конференциях АИО и ИИО РАО (Глазов, 2001г., Москва, 2001 п, Екатеринбург, 2003 г., Екатеринбург, 2007 г., Нижний Тагил, 2002 г,, Челябинск, 2007 г.); научно-практических семинарах (Челябинск, 2001 г., Красноярск, 2006 г., Киров, 2001 г.).
Организация, база и этапы исследования: исследование проводилось на базе старших классов МОУ СОШ № 64, МОУ СОШ № 44, МОУ Лицей г. Нижнего Тагила в 2000-2006 гг.
На первом этапе (2000 - 2001 гг.) проведен теоретический анализ нормативных документов, педагогической и методической литературы по проблемам предметной подготовки по математике, физике и информатике учащихся старших классов в направлении повышения уровня сформирован-ности умений оценивать адекватность компьютерных математических моделей и выявлены пути ее совершенствования. Определен фактический уровень сформированное умений школьников оценивать адекватность математических моделей.
На втором этапе (2001-2003 гг.) определены пути совершенствования предметной подготовки учащихся по формированию умения оценивать адекватность компьютерных математических моделей. Выявлены психолого-педагогические аспекты формирования у учащихся умений оценивать адекватность моделей. Проанализированы методические подходы к преподаванию основ компьютерного моделирования и формированию умений оценивать адекватность моделей, разработана авторская методика формирования умений школьников оценивать адекватность компьютерных математических моделей.
Третий этап экспериментальной работы - формирующий эксперимент (2003-2007 гг.) - был направлен на внедрение разработанной методики формирования умений школьников оценивать адекватность моделей в процессе обучения информатике и определение ее влияния на уровень сформирован-ности заявленных умений в области компьютерного моделирования. На этом
12 этапе были уточнены теоретические и экспериментальные выводы, обобщены, систематизированы и описаны полученные результаты.
Методологический анализ основных понятий проблемы обучения компьютерному математическому моделированию
В последнее время в работах многих авторов (В. И. Арнольд, В. К. Белошапка, С, А. Бешенков, А. Г, Гейн, В. В. Давыдов, В. А. Далингер, A. Ж. Жафяров, Т. Б. Захарова, В, А. Извозчиков, А, С. Кондратьев, B. А, Лаптев, В.М. Лонахов, Н.В.Макарова, А.Г. Мордкович, Н. И,Пак, С- В. Поршнев, И. В, Роберт, Е. А. Ракитина, Н. Н. Срасовский, Л.М. Фрид ман, М-П. Фокин, Е, К. Хеннер, АЛ. Цукарь, и др.) активно обсуждается проблема совершенствования процесса обучения моделированию реальных явлений в школе и ВУЗе- Причиной этого является повышение роли модели рования в современном мире, которое используется в различных областях человеческой деятельности.
Умение моделировать реальные явления стало необходимым условием для успешного осуществления любой профессиональной деятельности, поскольку его составляющими являются такие действия как целеобразование и целеполагание, преобразование объекта действительности в соответствии с замыслом и прогнозированием событий, разработка целенаправленных и целесообразных способов достижения цели, а также их оптимизация и обобщение, В некоторых профессиях модели являются не только средством решения профессиональных задач, но и продуктом деятельности, например, макет газеты, юридический договор, рекламный ролик, конструкторский чертеж представляют разные виды моделей.
Моделирование привлекает пристальное внимание и находит широкое применение во многих областях знании: от философских и других гуш-нитарных разделов знаний до ядерной физики, от проблем радиотехники и электротехники до проблем механики и гидромеханики, физиологии, биологии и т, д. Играя исключительную роль в современных научных исследованиях, моделирование также нашло свое отражение в педагогической науке и практике как метод обучения и как объект изучения.
Важность изучения данной темы подчеркнута включением содержательной линии «формализация и моделирование» в государственный образовательный стандарт среднего общего образования 1998 года [106]. Изучение учебного материала данной содержательной линии обеспечивает учащимся возможность получить представление о моделировании как методе научного познания, а также понять основные принципы формализации и подходы к построению моделей.
В последнее время при рассмотрении вопросов изучения моделирования происходит смещение акцентов с умения строить модель на умение оценивать адекватность построенной модели. «Наши знания о реальном мире - это множество информационных моделей, и часто наши успехи или неудачи зависят от того, насколько эти модели адекватны реальности» - пишет ЕЛ, Ракитина, обращая внимание на важность формирования умения оценивать адекватность построенной модели [135]. В новом образовательном стандарте среднего общего образования 2ГО4 года отдельно выделен пункт «оценка адекватности модели объекту и целям моделирования (на примерах задач различных предметных областей)». Одним из умений, которым должен обладать ученик является умение оценивать соответствие используемой модели реальному объекту и целям моделирования.
Такое внимание к важности вопроса оценивания адекватности модели и формированию соответствующего умения, на наш взгляд, обусловлено следующими факторами:
- адекватность модели является одним из ключевых понятий процесса моделирования, без которого исследование объекта становится неполноценным;
- значительную роль в формировании научной картины мира играет свойство адекватности модели. Так как научная картина мира есть модель или совокупность моделей, являющихся основой наших представлений о реальном мире, от того, насколько она соответствует действительности, зависит возможность использования наших знаний в реальном мире.
Значение и место понятия «адекватность модели» в моделировании. Согласно философской энциклопедии моделирование - это метод исследования объектов познания на их моделях; построение и изучение моделей объектов (систем, конструкций и т.п.) [182, с.774]. Моделирование предполагает перенос исследовательской деятельности с реального объекта на его заместителя - модель. Таким образом, сущность моделирования как метода научного познания, заключается в замещении объекта исследования моделью. Моделирование как метод познания применяется в тех случаях, когда по каким-либо причинам изучать объект в естественных условиях невозможно или нецелесообразно.
Многие исследователи оімечают многозначность термина «модель». В сфере обучения, научных исследованиях, при выполнении ироектно-конструкторских работ, в серийном техническом производстве, в рекламной деятельности трактовка термина «модель» имеет свои особенности. Для нашего исследования наиболее близко понятие «модель» применительно к научным исследованиям. Следуя [192], под моделью будем понимать такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе познания (изучения) замещает объект-оригинал, сохраняя некоторые важные для данного исследования типичные его черты.
Одним из ключевых понятий моделирования является понятие «адекватность модели». Анализ научной и методической литературы показывает, что трактовка и содержание данного понятия также строго не определены. Его употребляют как синоним понятия «соответствующий». Согласно [132, с.20], адекватное (ш лат. adaequatus - приравненный, равный) рассматривается как соответствующее, верное, точное; в теории познания - верное воспроизведение в мышлении связей и отношений объективного мира». Для определения и обоснования содержания понятия «адекватность модели» мы воспользовались широко распространенной в исследованиях методикой контент-анализа. Она позволяет проанализировать определения понятий, выделить в них единицы анализа {родовые и видовые признаки понятий), осуществить поиск и наличие выявленных признаков в определениях других понятий и выполнить подсчет и статистическую обработку частоты употребления определенного признака.
Применив его как исследовательский метод, мы задались целью установить рабочее определение понятия «адекватность модели» на основе изучения содержания текстов, заключающих в себя определения, данные термину различными авторами.
Диагностичное целеполагание как основа отбора содержания учебного материала
При постановке этапных целей будем следовать диагностичной постановка целей, В конкретной учебной дисциплине выбранная постановка целей обучения состоит в том, что «цели обучения формулируются в терминах поведения, описывающих действия учащихся, которые при проверке контролирующий может опознать и измерить уровень сформированности» [115]. Основой такой конкретизации может служить таксономия целей Б. Блума, содержащая описание целей в области познания. Она позволяет:
- планировать обучение и оценивать его результаты;
- разрабатывать тесты, срезы учебных достижений Б. Блум выделяет б уровней развития познавательных способностей: знание, понимание, применение, анализ, синтез, оценка и конкретные действия учащихся, свидетельствующие о достижении данного уровня.
1. Знание - эта категория обозначает запоминание и воспроизведение изученного материала - от конкретных фактов до целостной теории.
2. Понимание- Показателем понимания может быть преобразование материала из одной формы выражения - а другую, интерпретация материала, предположение о дальнейшем ходе явлений, событий.
3. Применение, Эта категория обозначает умение использовать изученный материал в конкретных условиях и новых ситуациях.
4. Анализ. Эта категория обозначает умение разбить материал на составляющие так, чтобы ясно выступала структура.
5. Синтез. Эта категория обозначает умение комбинировать элементы, чтобы получить целое, обладающее новизной.
6. Оценка. Эта категория обозначает умение оценивать значение того или иного материала. Каждая новая категория означает более высокий уровень усвоения- Все действия надо выработать у ученика и проверить степень их развитости.
Раскроем цели обучения моделированию в таксономии Блума, которые в дальнейшем являются основой для постановки этапных целей (таблица 2.2.
Таким образом, описанные выше цели и задачи курса дают возможность провести дальнейший анализ и конкретизацию постановки целей формирования умения у старшеклассников оценивать адекватность моделей.
Формирование умения оценивания модели у учащихся является очень важным этапом. «Попытка обучения моделированию при игаорированин данного этапа приводит к целому ряду нежелательных последствий;
1. Критерием истинности знаний становятся не эксперимент, а учитель и учебник.
2. Такое изучение не позволяет сформировать у учащихся важные в методологическом отношении представления о границах использования моделей.
3. Исключение этапа проверки адекватности модели создает опасность принятия учащимися модели только в силу ее логической проработанности. Иными словами, у учащихся формируется представление о достоверности только в силу логичности. Такое представление не соответствует сущности естественно-научного познания, а также опасно в социальном отношении. Оно позволяет манипулировать общественным сознанием. Если с экранов телевидения раскрывается модель социальных явления и дается ее логическая проработка, то уже не требуется установление связи модели с реальностью. Она будет восприниматься как достоверная в силу логичности» [106].
Организация педагогического эксперимента
Педагогический эксперимент - это «... метод внесения в педагогический процесс преднамеренных изменений, рассчитанных на повышение его эффективности, с постоянной проверкой и оценкой результатов. По существу, это специально поставленный опыт, проводящийся на научной основе по заранее разработанной программе или проекту» [52, с, 154],
Экспериментальная работа обеспечивает проверку на практике идеи исследования, поэтому ее цель в рамках данного диссертационного исследования можно сформулировать следующим образом: выявление влияния разработанной методики формирование у учащихся старших классов умения оценивать адекватность компьютерных математических моделей.
Цель конкретизируется в виде следующих задач экспериментальной работы:
- исследовать состояние проблемы формирования умения школьников оценивать адекватность компьютерных математических моделей;
- построить методику формирования умения у учашихся старших классов оценивать адекватность компьютерных математических моделей и включить ее в процесс обучения;
-провести проверку влияния разработанной методики на уровень сформированности умения у учащихся старших классов оценивать адекватность компьютерных математических моделей.
Задача экспериментального доказательства факта повышения уровня сформированности умения учащихся оценивать адекватность компьютерных математических моделей является достаточно сложной. Дело в том, что количественные и качественные изменения в процессе формирования умения оценивать адекватность моделей являются результатом взаимодействия многих факторов (например, изучение таких дисциплин, как физика, математика и др.).
Исследование проводилось на базе старших классов МОУ СОШ№64, МОУ СОШ № 44, МОУ Лицей г. Нижнего Тагила в 2000-2006 тт.
Известно, что экспериментальная работа проводится в несколько этапов и включает в себя констатирующий, поисковый и формирующий эксперименты. Опишем кратко задачи и результаты каждого этапа.
Для определения необходимости разработки и включения в учебный процесс методики формирования умения у школьников оценивать адекватность компьютерных математических моделей на начальном этапе опытной работы - констатирующий эксперимент (2000 - 2001 гг.) - были поставлены следующие задачи:
1) провести анализ состояния проблемы формирования умения школьников оценивать адекватность компьютерных математических моделей;
2) определить фактический уровень сформированное умения школьников оценивать адекватность компьютерных математических моделей;
На данном этапе применялись следующие методы исследования [94]:
- анализ нормативных документов, программ, проектов и стандартов, касающихся среднего образования, а также педагогической и методической литературы с целью констатации факта наличия проблемы, связанной с повышением качества среднего образования, и определения степени разработанности проблемы исследования;
-анкетирование преподавателей информатики общеобразовательных школ, педагогических колледжей и вузов с целью выяснения мнения об уровне подготовки современных выпускников школ в области моделирования;
- проведение контрольной работы, цель которой - выявить фактический уровень сформированное умения учащихся старших классов оценивать адекватность компьютерных математических моделей, и анализ ее результатов.
