Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Возможности компьютерных математических пакетов при обучении информатике в средней школе 17
1.1. Особенности обучения информатике в профильных классах 17
1.2. Применение компьютерных математических пакетов в образовании 34
Глава II. Методика обучения программированию и моделированию в классах физико-математического профиля, основанная на использовании компьютерных математических пакетов 80
II. 1. Цели и содержание обучения программированию и моделированию с использованием компьютерного математического пакета 80
II.2. Методы, формы и средства обучения программированию и моделированию на основе Maple 86
II.3. Разработка урока информатики с использованием компьютерного математического пакета 96
II.4. Примеры решения задач школьного курса информатики с использованием компьютерного математического пакета 104
Глава III. Экспериментальная работа по определению эффективности использования компьютерного математического пакета при обучении информатике 115
III.1. Цель и содержание экспериментальной работы 115
III.2. Результаты и анализ экспериментальной работы 117
III.3. Перспективы использования компьютерных математических пакетов в среднем образовании 133
Заключение 136
Список литературы 140
Приложение
- Особенности обучения информатике в профильных классах
- Цели и содержание обучения программированию и моделированию с использованием компьютерного математического пакета
- Цель и содержание экспериментальной работы
Введение к работе
На старшей ступени школьного образования в настоящее время широкое распространение получило профильное обучение. Такое обучение позволяет за счет изменений в структуре, содержании и организации образовательного процесса более полно учитывать интересы, склонности и способности обучающихся, создавать условия для образования старшеклассников в соответствии с их профессиональными интересами и намерениями в отношении продолжения образования. Предмет «Информатика и ИКТ» в старшей школе может изучаться на базовом или профильном уровне. Профильный уровень изучения информатики представлен в рамках информационно-технологического и физико-математического профилей обучения школьников.
Особенности обучения школьников информатике подробно рассматривались в трудах отечественных ученых: Н.В. Апатовой [16],С.А. Бешенкова [26, 27], С.Г. Григорьева [64, 65, 66],А.П. Ершова [91, 92, 93], К.К. Колина [129, 130, 131, 132], А.Г. Кушниренко [145, 146, 147], М.П. Лапчика [149, 150, 151, 152, 153], Н.В. Макаровой [155, 156], И.В. Роберт [195, 196, 197], И.Г. Семакина [221, 222, 223, 224], Е.К.Хсннера [247] и др.
Методике обучения информатике на профильном уровне уделяли внимание такие ученые, как А.Г. Гейн [43], А.А. Кузнецов [140, 141], А.Б. Ливчак, А.А. Рессин, А.И. Сенокосов [44, 45], Н.Д. Угринович [234, 235, 236, 237],
М.Е. Фиошин, СМ. Юнусов [245, 246] и др.
Особенностью обучения информатике на профильном уровне является выделение в ее содержании двух образовательных линий, связанных с моделированием, алгоритмизацией и программированием.
Вопросы обучения программированию рассматривались в работах Я.А. Ваграменко [33, 34], Н. Вирта [38, 39, 40], А.П. Ершова [90], А.А. Кузнецова [140, 141], В.Г. Лебедева [145], В.М. Монахова [179, 120], Н.Н. Непейводы [174, 175], И.В. Поттосина [187], И.Н. Скопина [226, 227, 175] и др. Психологические аспекты изучения информатики представлены в исследованиях Е.И. Машбица [167, 46], Н.Ф. Талызиной [229], O.K. Тихомирова [17, 18, 233, 23] и
др.
Система обучения моделированию раскрыта в работах В.К. Белошапки [25],С.А. Бешенкова [28], Н.В. Макаровой [157], Е.А. Ракитиной и др.
Проблемы и перспективы использования информационных технологий в образовании представлены в работах Е.Ы. Бидайбекова [29], Бороненко [30], С.Г. Григорьева [67, 68], В.В. Гриншкуна [69, 70], С.А. Жданова [96], В.А. Из-возчикова [118, 119, 183], А.И. Луковникова [148, 154], Т.А. Матвеевой [161], Е.В. Огородникова [178], Е.С. Полат [186], Н.А. Сливиной [74, 185], А.Н. Тихонов [100] и др.
Учащиеся на профильном уровне изучения информатики должны освоить знания, относящиеся к математическим объектам информатики, построению описаний объектов и процессов, позволяющих осуществить их компьютерное моделирование; средствам моделирования; информационным процессам в биологических, технологических и социальных системах, а также овладеть умениями строить математические объекты информатики, в том числе логические формулы и программы на формальном языке, удовлетворяющие за-
данному описанию; создавать программы на языке программирования по их описанию. Все это способствует развитию алгоритмического мышления, элементов системного мышления, способностей к формализации, воспитывает чувство ответственности за результаты своего труда, формирует установки на позитивную социальную деятельность в информационном обществе. Учащиеся приобретают опыт проектной деятельности, создания, редактирования, оформления, сохранения, передачи информационных объектов различного типа с помощью современных программных средств; построения компьютерных моделей, коллективной реализации информационных проектов, информационной деятельности в различных сферах, востребованных на рынке труда.
Старшеклассникам, изучающим информатику на профильном уровне, важно не просто освоить написание программных кодов на каком-либо языке программирования, а получить практические навыки моделирования, создания информационных и математических моделей, используя при этом современные средства и информационные технологии. В связи с этим изучение информатики на профильном уровне приобретает особую значимость. В этом случае основной акцент деятельности учащихся переносится на математическое моделирование, создание алгоритмов и программ в среде современных пакетов автоматизированных вычислений. В то же время современные средства обучения должны удовлетворять множеству специфичных требований, таких, например, как доступный интерактивный интерфейс, возможность импорта и экспорта данных, выход в Интернет и множество других. При обучении указанным разделам курса информатики используются, как универсальные системы программирования, так и стандартные прикладные программы, в числе которых системы программирования на языках Basic, Pascal, Си, таб-
личные процессоры, системы управления базами данных и т.п. К настоящему времени разработано достаточно большое количество эффективных методов обучения моделированию, алгоритмизации и программированию с использованием таких средств. Однако подготовка школьников в рамках физико-математического профиля требует освоения старшеклассниками приемов автоматизации сложных математических расчетов, графического представления математических объектов и зависимостей, математического моделирования, основанного на построении алгоритмов и программ. К сожалению, перечисленные системы программирования и прикладные программы не только не всегда удовлетворяют выше названным требованиям, но и не вполне достаточны для полноценного решения задач физико-математической подготовки школьников. Поэтому для подготовки школьников в рамках физико-математического профиля необходимо использовать дополнительные средства и методы обучения.
При этом следует учитывать, что в обучении основным профильным дисциплинам, таким как физика и математика, целесообразно использовать компьютерные математические пакеты. Большинство таких программных средств наряду с потенциальными возможностями обучения математике и физике, обладают и существенным потенциалом с точки зрения обучения моделированию, алгоритмизации и программированию. Существует несколько компьютерных математических пакетов, использование которых возможно для обучения школьников, таких как, Mathematica, MatLab, MathCad, Derive, Reduce и т.п. Одним из наиболее удобных для среднего образования является компьютерный математический пакет Maple фирмы Waterloo. Maple - это программный пакет, ориентированный на выполнение сложных математических расчетов и визуализацию результатов вычислений. Программа имеет
удобный многооконный пользовательский интерфейс, справочную систему с множеством примеров, мощные библиотеки встроенных функций, обладает широкими возможностями в сфере программирования и моделирования. Это означает, что компьютерный математический пакет Maple может использоваться в качестве основы для совершенствования методической системы обучения информатике на профильном уровне.
Специфика применения компьютерных математических пакетов в системе математического образования довольно широко раскрыта в исследованиях О.А. Бушковой [31, 32], Е.А. Дахер [73], В.П. Дьяконова [75, 76], С.А. Дьяченко [87], Р.И. Ивановского [101], Ю.Г. Игнатьева [107, 108], Т.В. Капустиной [123, 124], B.C. Корнилова [137], А.В. Матросова [164, 165], О.В. Мантурова [159], В.З. Аладьева [8] и др.
Однако, вопросы, касающиеся методики использования компьютерных математических пакетов при обучении школьному курсу информатики на профильном уровне остаются открытыми.
Таким образом, можно констатировать наличие противоречия между необходимостью специализированного обучения моделированию, алгоритмизации и программированию, а также существующими возможностями компьютерных математических пакетов, и в частности, системы Maple, для такого обучения, с одной стороны, и, с другой стороны, отсутствием системы обучения программированию и моделированию в курсе информатики на профильном уровне, основанной на использовании компьютерных математических пакетов. Необходимость устранения указанного противоречия свидетельствует об актуальноститемы исследования.
Проблема исследования заключается в совершенствовании методической системы обучения моделированию, алгоритмизации и программирова-
нию в курсе информатики физико-математического профиля обучения школьников на основе совместного использования универсальных систем программирования и компьютерных математических пакетов.
Целью исследования является развитие методической системы обучения информатике в рамках физико-математического профиля подготовки школьников, ориентированной на применение компьютерных математических пакетов для обучения моделированию, алгоритмизации и программированию, на примере системы Maple.
Объект исследования - процесс обучения моделированию, алгоритмизации и программированию в курсе «Информатика и ИКТ» в классах с физико-математическим профилем подготовки школьников.
Предмет исследования - методическая система обучения моделированию, алгоритмизации и программированию в рамках физико-математической подготовки школьников, основанная на совместном использовании универсальных систем программирования и компьютерных математических пакетов на примере применения системы Maple.
Гипотеза исследования заключается в том, что если в процессе обучения моделированию, алгоритмизации и программированию в курсе информатики в рамках физико-математического профиля обучения использовать компьютерные математические пакеты, в частности, систему Maple, то:
развивается математическая логика и алгоритмическое мышление учащихся, и, как следствие, повышается эффективность обучения информатике;
активизируется творческая и познавательная деятельность учащихся, повышается их интерес к учебной деятельности и заинтересованность в ее конечном результате, как в рамках обучения информатике, так и в
рамках межпредметной интеграции информатики и других дисциплин профильной подготовки;
повышается профессиональная ориентация учащихся в естественнонаучной и технической деятельности, развиваются практические умения в области применения информационных технологий в последующей профессиональной работе.
Таким образом, решаются задачи обучения информатике на профильном уровне.
В соответствии с целью и выдвинутой гипотезой были определены следующие задачи исследования:
Определить роль, место и основные направления развития курса информатики в рамках физико-математического профиля подготовки школьников;
Исследовать возможности компьютерных математических пакетов в обучении школьников информатике, провести сравнительный анализ компьютерных математических пакетов и выбрать программное обеспечение, наиболее подходящее для обучения школьников информатике;
Конкретизировать цели обучения и разработать содержание обучения моделированию, алгоритмизации и программированию, основанные на использовании компьютерных математических пакетов в качестве средства обучения в классах физико-математического профиля подготовки школьников;
Выбрать методы и средства обучения информатике и адаптировать их к использованию компьютерного математического пакета, разработать необходимое демонстрационное и методическое обеспечение;
5. Экспериментально проверить эффективность усовершенствованной системы обучения информатике, основанной на использовании компьютерного математического пакета в рамках физико-математической подготовки школьников.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: анализ научной, методической и учебной литературы по проблеме исследования, научных трудов по педагогике, психологии, философии, информационным технологиям, компьютерным математическим пакетам, математическому моделированию; обобщение опыта по внедрению компьютерных математических пакетов в систему высшего и среднего образования; анализ учебных программ, пособий, диссертаций, материалов конференций; математическое моделирование в системе Maple; беседа; наблюдение; проведение педагогического эксперимента; анкетирование, опросы; обработка результатов эксперимента; изучение творческих работ и анализ результатов учебной деятельности школьников.
Теоретико-методологической основой исследования являются:
положения общей теории обучения (Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, Б.С. Гершунекий, В.В. Давыдов, М.Н. Скаткин);
концепция системного подхода к анализу проблемы оптимизации педагогического процесса (П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, Н.В. Кузьмина, В.Н. Садовский, Б.Г. Юдин);
теория развивающего обучения (Л.С.Выготский, В.В.Давыдов);
деятельностный подход к развитию личности (В.Г. Афанасьев, Б.Г. Ананьев, Л.С. Выготский, B.C. Леднев, А.Н. Леонтьев, Е.С. Полат, Н.Ф. Талызина);
личностно-ориентированный подход к процессу обучения
А.А. Вербицкий, А.В. Мудрик, В.В. Полукаров, В.А. Сластенин);
материалы исследований в области информатизации образования
(В.А. Бубнов, Е.П. Велихов, С.Г. Григорьев, В.В. Гриншкун,
А.П. Ершов, Р.И. Ивановский, Ю.Г. Игнатьев, Т.В. Капустина,
В.Г. Кинелев, К.К. Колин, А.А. Кузнецов, О.В. Мантуров,
Е.В. Огородников, И.В. Роберт, А.Ю. Уваров и другие);
теоретические разработки в области методики обучения информатике в
школе (С.А. Бешенков, Т.А. Бороненко, А.Г. Гейн, С.Г. Григорьев, А.П.
Ершов, С.А. Жданов, Т.Б. Захарова, О.Ю. Заславская,
Э.И. Кузнецов, В.В. Лаптев, М.П. Лапчик, И.В. Левченко, М.В. Швец-кий, и другие);
научные работы в области методики обучения моделированию, алгоритмизации и программированию (Н. Вирт, В.Г. Лебедев, А.П. Ершов, А.А. Кузнецов, А.Г. Кушниренко, Н.В. Макарова, Н.Н. Непейвода, И.В. Пот-тосин, И.Н. Скопин и другие);
руководства и указания по применению компьютерного математического пакета Maple (А.В. Матросов, В.П. Дьяконов, М.И. Рагулина).
Научная новизна исследования заключается в том, что:
обоснованы возможность и целесообразность применения компьютер
ного математического пакета Maple в качестве дополнительного сред
ства обучения моделированию, алгоритмизации и программированию
при подготовке школьников по информатике в рамках физико-математи
ческого профиля обучения;
выявлена эффективность применения компьютерных математических пакетов в процессе обучения информатике для развития алгоритмического и математического мышления школьников, профессиональных компетенций в области использования информационных технологий;
предложены подходы к обучению моделированию, алгоритмизации и программированию в курсе информатики, предусматривающие использование компьютерного математического пакета Maple и технологий математического моделирования в ходе творческой урочной и внеурочной проектной деятельности школьников.
Теоретическая значимость исследования заключается в обосновании необходимости совместного использования универсальных систем программирования и компьютерных математических пакетов при обучении моделированию, алгоритмизации и программированию в рамках физико-математического профиля подготовки школьников. Показано, что применение компьютерного математического пакета Maple в сочетании с методом проектов при обучении информатике способствует профессиональному самоопределению старшеклассников, формирует у них потребность в использовании информационных технологий в профессиональной деятельности.
Практическая значимость работы состоит в том, что:
разработано учебно-методическое пособие, описывающее содержание и поурочное планирование элективного курса «Изучение пакета символьной математики Maple»;
создана учебная программа раздела курса информатики «Программирование в среде компьютерного математического пакета Maple»;
предложены методы обучения информатике, основанные на совместном
использовании универсальных систем программирования и компьютерных математических пакетов;
разработана технология создания пользовательских библиотек программных процедур в компьютерном математическом пакете Maple для системы школьного образования;
в системе Maple разработаны демонстрационные материалы и представлены примеры решения задач на программирование школьного курса информатики.
Экспериментальной базой исследования являлась Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная русско-татарская школа № 161 Советского района города Казани».
Диссертация обобщает результаты исследования, проведенного автором с 2004 по 2010 гг. Исследование состояло из трех этапов:
На первом этапе (2004-2006 гг.) проводился теоретический анализ научной литературы, содержащей необходимую информацию по рассматриваемой теме, была определена проблема исследования, выявлены и обоснованы цель, задачи, а также рабочая гипотеза исследования. Также проводился сравнительный анализ существующих компьютерных математических пакетов, изучались возможности компьютерного математического пакета Maple в области программирования и моделирования.
На втором этапе (2006-2009 гг.) разрабатывалась методическая система обучения информатике с использованием компьютерного математического пакета Maple, в частности, разработан элективный курс обучения основам работы в Maple и тематическое планирование раздела курса информатики «Программирование» с использованием Maple. Также были созданы специализированные программные процедуры для решения образовательных задач
средствами Maple. В классах физико-математического профиля был внедрен элективный курс «Изучение пакета символьной математики Maple», а обучение программированию на уроках информатики и ИКТ, наряду с традиционными средствами обучения, осуществлялось с использованием системы Maple. Программные разработки и пользовательские процедуры применялись на уроках информатики и математики в качестве наглядного демонстрационного материала. Проведен педагогический эксперимент.
На третьем этапе (2009-2010 гг.) осуществлялась обработка, систематизация и анализ результатов исследования, формулировка общих выводов по проведенному исследованию, оформление диссертационной работы.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения и результаты исследования докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры геометрии и математического моделирования ГОУ ВПО «Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет»; II Международной научной конференции «Математика. Образование. Культура» (Тольятти, ТГУ, 2005); Международной научно-практической конференции «Информационные технологии в образовании. ИТО-Поволжье - 2006» (Самара, СФ МГПУ, 2006); VIII, X, XI Международных конференциях «Системы компьютерной математики и их приложения» (Смоленск, СмолГУ, 2007, 2009, 2010); Международной научно-практической конференции «ИТО-Поволжье - 2007» (Казань, ТГГПУ, 2007); на расширенном заседании кафедр информатизации образования, информатики и прикладной математики ГОУ ВПО МГПУ (Москва, 2009).
Результаты исследования внедрены в МОУ «Средняя общеобразовательная русско-татарская школа № 161 Советского района города Казани» (эксперимент проведен в соответствии с приказом Министерства образования и на-
уки Республики Татарстан № 2108/6 от 1.11.2006), а также используются при подготовке бакалавров физико-математического образования в ГОУ ВПО «Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет».
Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 14 печатных работах автора, в том числе в 2-х работах в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образовании и науки Российской Федерации. Список данных публикаций приведен в общем списке литературы [201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212, 213, 214].
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и двух приложений. Объем диссертации с приложениями составляет 198 страниц, диссертация содержит 40 рисунков и 3 таблицы.
Особенности обучения информатике в профильных классах
В 1985 году в содержании школьного образования появился новый предмет «Основы информатики и вычислительной техники» (ОИВТ). Первоначальный курс был ориентирован на изучение основ программирования, а впоследствии — на освоение и применение средств информационных технологий, существующих в то время. Быстрое развитие компьютерной техники и программного обеспечения, начавшееся буквально сразу после введения курса «ОИВТ», привело к процессу переосмысливания целей и места этого предмета в системе образования. В последнее десятилетие информатика как фундаментальная наука становится ключевой составляющей всей системы научного познания и будет в значительной степени определять пути формирования глобального информационного общества, основанного на знаниях. В настоящее время в мировом научном и образовательном сообществах существуют три основные точки зрения на предмет и область исследований информатики [133, 134, 135, 136].
В соответствии с первой из них информатика все еще квалифицируется как комплексная техническая дисциплина, изучающая методы и средства автоматизированной обработки и передачи информации при помощи современных средств информатизации и, в первую очередь, с помощью ЭВМ и телекоммуникационных сетей. Именно эта точка зрения была доминирующей вплоть до 1995 года и определяла отношение к информатике в отечественной науке.В США, Канаде и многих других англоязычных странах русскоязычному термину «Информатика» сегодня соответствует, как минимум, четыре англоязычных термина и четыре сформировавшиеся области знания: Information science, Computer science, Computer Science and Information Science и Computational Science [254]. При этом в области Computer science основное внимание уделяется инструментально-техническим аспектам, а не изучению собственно информационных процессов, которыми занимается другая наука, получившая в этих странах название «Information science».
Существует также и другая точка зрения, в рамках которой информатика рассматривается одновременно и как фундаментальная естественная наука, и как комплексная область практической деятельности. Эта точка зрения стала все больше распространяться в России, начиная с 1990 года, когда появились работы, анализирующие эволюцию представлений о предмете информатики и показывающие ее место в системе науки, междисциплинарное значение и взаимосвязи с другими научными дисциплинами [129]. Таким образом, предметная область информатики так. как ее сегодня понимают многие российские ученые, гораздо шире, чем предметная область той дисциплины, которую в странах Запада принято обозначать термином «Computer science». Иначе говоря, термин «Информатика» в России обозначает сегодня предметную область, которая включает одновременно проблематику и «Computer science», и «Information science», но не только эти науки. Еще одна точка зрения, которая в последние годы приобретает все больше сторонников, как в России, так и за рубежом, связана с работами российских ученых А.П. Ершова [91, 92, 93], Ю.И. Шемакина [249, 250], Ю.А. Шрейдера [252], А.Д. Урсула [192, 238, 239]. Еще 20 лет назад они рассматривали информатику как формирующуюся новую фундаментальную науку, которая будет иметь первостепенное значение не только для всего естествознания, но также и для гуманитарных наук. Этот прогноз российских ученых был основан на признании фундаментальности понятия информации, которая и является важнейшим объектом изучения информатики как фундаментальной науки, а также на гипотезе, согласно которой информационные закономерности должны иметь общую основу для своего проявления, как в живой, так и в неживой природе, в том числе и в искусственно созданных человеком технических системах.
Цели и содержание обучения программированию и моделированию с использованием компьютерного математического пакета
Методическая система обучения алгоритмизации, программированию и моделированию в курсе информатики на профильном уровне с использованием компьютерного математического пакета представлена следующими компонентами: цель, содержание, методы, формы и средства обучения. В методической системе цель обучения является компонентом, определяющим содержание других компонентов системы и характер их взаимосвязей.
Цели обучения школьников курсу программирования сводятся к развитию алгоритмического, логического и математического мышления.
В результате изучения программирования с использованием компьютерного математического пакета Maple учащиеся должны знать:
основные понятия: алгоритм, следование, ветвление, цикл, операторы присваивания, массивы, строки, процедуры, функции;
основные алгоритмические структуры;
возможности компьютерного математического пакета Maple;
основные конструкции языка программирования Maple;
понятия «пользовательская библиотека процедур», «маплет». Учащиеся должны уметь:
осмысливать задачу;
находить необходимую недостающую информацию;
реализовывать основные алгоритмические структуры (следование, ветвление, цикл) с помощью операторов в Maple;
решать задачи на реализацию следования, ветвления и цикла;
решать задачи на обработку массивов и строк;
задавать функции и процедуры;
создавать графические объекты и их анимацию;
решать комбинированные задачи.
Цели обучения моделированию в классах с физико-математическим профилем обучения информатике:
освоить и систематизировать знаний, относящиеся к математическим объектам информатики, видам и свойствам информационных моделей реальных объектов и процессов, методам и средствам моделирования;
овладеть умениями создания информационных моделей объектов и процессов из различных предметных областей, используя для этого компьютерные средства.
Цели использования компьютерного математического пакета Maple при обучении программированию и моделированию в профильном курсе информатики в средней школе:
1. Сделать процесс обучения информатике более наглядным, интерактивным и интересным, а значит, более эффективным;
2. Достичь более тесного соответствия принципов структурного программирования логике математического мышления для развития алгоритмического мышления и качественного усвоения основ программирования в средней школе;
3. Усилить подготовку учащихся в области алгоритмизации и программирования;
4. Развить системное мышление учащихся и, тем самым, их творческие и исследовательские способности, используя аналитические возможности компьютерного математического пакета Maple и графическую интерпретацию результатов программирования;
5. Научить школьников создавать авторские программные продукты на основе компьютерного математического пакета Maple, технологий моделирования и проектного метода, активизируя творческую и познавательную деятельность;
6. Повысить профессиональную ориентацию учащихся в естественно-научном и техническом направлениях, развить профессиональные компетенции и практические умения применения информационных технологий в урочной и внеурочной деятельности;
7. Сформировать опыт построения компьютерных моделей с использованием Maple;
8. Осуществить интеграцию профильных предметов (математики, информатики и физики) через выполнение проектных работ с использованием метода математического моделирования.
Цель и содержание экспериментальной работы
Главной целью эксперимента является самореализация учащихся при внедрении в процесс обучения информатике и информационным технологиям на профильном уровне новых организационных форм использования компьютеров, основанных па современных компьютерных математических пакетах. Внедрение компьютерных математических пакетов Maple в систему школьного образования в рамках экспериментальной работы осуществлялось в трех направлениях
Основа экспериментальной работы с учащимися представлена двумя компонентами: элективным курсом «Изучение пакета символьной математики Maple» и программой раздела курса информатики «Программирование в среде компьютерного математического пакета Maple». Проектная деятельность учащихся была реализована по этим двум направлениям.
В результате урочной, факультативной и внеклассной индивидуальной работы учащихся были созданы проекты по информатике, а также работы, интегрирующие предметы физико-математического цикла, основанные на использовании метода математического моделирования, как, например, проектная работа группы учащихся 11 класса «Библиотека программных процедур «Векторы в пространстве» (см. Приложение А). Лучшие работы учащихся были представлены на конференциях и конкурсах и отмечены положительной оценкой (см. III.2 на стр. 118). Данная система работы схематично представлена на Рис. 15.
Кроме того, сопутствующим и полезным продуктом процесса внедрения Maple в школе явился третий компонент — «Творческая лаборатория учителя», в котором учителями-предметниками для создания наглядного материала к урокам информатики и другим предметам физико-математического цикла использовались графические и вычислительные возможности компьютерного математического пакета Maple. При этом учителя получили возможность создания и развития своих авторских творческих лабораторий и совместной проектной деятельности с учащимися. Разработка урока геометрии с применением возможностей Maple представлена в Приложении В на стр. 189).
