Введение к работе
Актуальность исследования. С использованием компьютера как средства обучения связаны надежды на повышение эффективности учебного процесса. Универсальный характер ЭВМ создает возможность использовать машину в учебном процессе таким образом, чтобы она активно помогала обучению, однако анализ применения ЭВМ как в отечественных, так и в зарубежных школах показывает, что компьютер как дидактическое средство обучения используется преимущественно для обучения информатике и лишь эпизодически при обучении другим предметам. .
Учитывая советский и зарубежный опыт компьютеризации обучения, было решено провести специальное исследование, чтобы определить какова должна быть методика использования компьютера при обучении алгебре, на каких этапах урока целесообразно использовать компьютер, каким должно быть соотношение компьютерной технологии обучения с традиционными видами обучения.
Анализ исследований по эффективности компьютерного обучения позволяет сделать вывод, что использование компьютера в учебном процессе создает благоприятные условия для индивидуализации обучения, повышает мотивацию учащихся, открывает новые возможности для управления учебным процессом, для достижения общих дидактических целей и решения различных конкретных задач обучения и воспитания учащихся. В этих работах отражены методологические и социальные аспекты компьютеризации обучения (Гершунский Б.С., Ершов А.П., Машбиц Е.И., Талызина Н.Ф. и др.); дидактические аспекты (Кузнецов А.А., Роберт И.В., Усова А.В. и др.); психологические аспекты (Лп-удис В.А., Машбиц Е.И., Тихомиров O.K. и др.). В работах Вильямса Р., Ершова А.П., Клеймана Г.М., Кузнецова А.А., Кузнецова Э.И, Монахова В.М. и других говорится о создании новой педагогики, новых информационных технологий обучения, основанных на использовании компьютерных систем.
В целом ряде работ (Анисимов В., Бруснецова Т.Н., Буня-ев М.М., Габай Т.В., Колягин А.Ю., Соловьев Л. и др.) отражен- опыт использования АОС в обучении. Это такие автоматизированные системы подготовки обучающих курсов как "НАСТАВ-
- г -
НИК", "РИГА", "РАДУГА" и другие.
Существует немало диссертационных исследований, рассматривающих вопросы использования компьютеров в процессе обучения математике. Так, в диссертационных работах Бранов-ского Ю.С., Долинера Л.И., Иванова Ю.А., Мироновой Л.П., Якубова А.В. и других рассматриваются отдельные аспекты проблемы использования компьютера в процессе обучения математике в школе и педвузе, в частности, педагогические программные средства, созданные с помощью языков программирования. Наиболее полно рассмотрены классификация и дидактические принципы построения педагогических программных средств, осуществление контроля знаний учащихся с помощью компьютера по математике в 5-6 классах и по алгебре и началам анализа в старших классах средней школы.
Курс алгебры 7-9 важен в том плане, что именно здесь закладывается фундамент для дальнейшего изучения алгебры. Однако, анализ исследований по применению компьютеров в обучении математике приводит к заключению, что вопросы методики применения педагогических программных средств (ППС) в курсе алгебры 7-9 практически не рассматривались. Кроме того, процесс создания ППС достаточно трудоемок и мало доступен учителю математики, не владеющему умениями программирования. Это приводит к необходимости исследования проблемы разработки ППС с использованием инструментальных средств, ориентированных на непрограммирующего пользователя и разработки методики их применения при традиционном обучении математико. Недостаточная разработанность проблемы систематического использования компьютера при изучении курса алгебры неполной средней школы и определили актуальность исследования.
Таким образом, проблема исследования заключается в разрешении противоречия между требованием времени использовать компьютер на уроках алгебры 7-9 и отсутствием методических рекомендаций по разработке и применению ППС в этом курсе. Решение данной проблемы составило цель исследования.
Объектом диссертационного исследования является процесс изучения курса алгебры в неполной средней шкоде с использованием компьютера. Предметом исследования стала разработка методики создания и применения компьютерных програш-трева-
жеров на базе' инструментальных педагогических программных средств с целью закрепления знаний учащихся в курсе алгебры 8-го класса.
Гипотеза исследования заключалась в следующем: предполагалось, что использование учителем математики разработанной методики' создания и применения компьютерных программ-тренажеров в процессе изучения курса алгебры 8-го класса позволит повысить эффективность закрепления знаний учащихся и тем самим будет способствовать повышению качества обучения и интереса учащихся к учебному предмету.
В процессе исследования решались следующие частные задачи:
-выявление характерных особенностей использования компьютера как средства обучения;
-обобщение положительного опыта использования компьютера в процессе обучения математике в неполной средней школе и определение основных направлений применения компьютера в процессе- обучения школьников алгебра 7-9;
-разработка пакета учебных программ по теме "Квадратные уравнения", методического руководства для учителя по использованию этих программ, описание методики создания сценариев программ при изучении выбранного материала;
-создание программ по алгебре на языке Бейсик и методического руководства учителю по их использованию;
-экспериментальная проверка разработанных программ и методики их применения.
В соответствии с поставленными задачами, в работе над диссертацией использовались следующие методы исследования:
-изучение психологической, педагогической, методической si математической литературы, нормативных документов по вопросам школьного образования;
-изучение и обобщение опыта по использованию ЭВМ на сроках алгебры;
-анализ контрольных и самостоятельных работ учащихся;
-многоэтапный педагогический эксперимент;
-разработка и проведение спецкурса для студентов педи-ішіститута "Возможности применения ЭВМ на уроках алгебры в '-9 классах средней школы".
Исследование проводилось в течение I985-I99I годов.
Научная новизна работы состоит в том, что в ней показана целесообразность применения компьютеров на этапе закрепления знаний в курсе алгебры неполной средней школы при традиционном обучении и разработана методика, позволяющая учителю математики, не владеющему программированием, создавать достаточно эффективные компьютерные тренажеры на базе автоматизированной обучающей системы "РАДУГА".
Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечивается теоретическим анализом математической, психо-лого-педагогической и методической литературы по теме; применением адекватных методов, получения экспериментальных материалов: наблюдений, бесед, оценки результатов работ о программами, обработки анкет.
Практическая значимость проведенного исследования заключается в том, что разработанные в ходе исследования материалы могут использоваться в работе учителя математики неполной средней школы, а также при подготовке студентов-будущих учителей к применению компьютера в курсе алгебры. К числу таких материалов относятся разраббтанный с помощью автоматизированной обучающей системы (АОС) "РАДУГА" пакет программ по теме "Квадратные уравнения"; написанные на языке Бейсик демонстрационная программа "Графики элементарных функций", программа-тренажер "Формулы сокращенного умножения", контролирующая программа "Таблица производных" и методические разработки для учителя по использованию этих программ.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения, материалы и результаты исследования докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры методики преподавания математики и информатики ЦГПИ км.С.СеР.фуллнна (1987-1990гг.); на итоговых научно-методических конференциях Целиноградского пединститута (1989, 1990г.); на межзональной научно-практической конференции "Культурообраэукшя роль школы" (г.Целиноград, 1990г.); на СеЕфуллинских педчтениях (г.Целиноград, 1989г.); на ФПК учителей математики Целиноградского ОйУУ (1987-1990гг.); на республиканском совеишши "Психолого-педагогические основы преподавания математических дисциплин в пединституте. Обучение и развитие "(г.Ульяновск,
1991г.); на методическом семинаре кафедры информатики и вычислительной техники МПГУ им.В.И.Ленина (1991г.); на секции научно-методического семинара и на кафедре методики преподавания математики МПГУ им.В.И.Ленина (1992г.). Разработанные программы апробировались в ряде школ Москвы, Махачкалы и Целинограда и получили одобрение учителей математики.
На защиту выносятся:
-Обоснование роли и места компьютера при традиционном изучении алгебры в неполной средней школе, показывающее, что наиболее эффективно его можно применить на этапе тренинга с целью закрепления знаний учащихся.
-Методика разработки компьютерных программ с помощью ДОС "РАДУГА", в которой основной акцент сделан на обосновании и создании педагогического сценария.
-Пакет прикладных программ, реализующий разработанную методику на материале темы "Квадратные уравнения", и методические разработки для учителя.
Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем составляет 232 страницы, из них основной текст 126 страниц, список литературы из 156 наименований на 15 страницах, приложения на 91 странице. В тексте имеется 6 таблиц.