Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Содержание и методические особенности изучения темы "Определенный интеграл" в средней школе Гераськина Елена Викторовна

Содержание и методические особенности изучения темы
<
Содержание и методические особенности изучения темы Содержание и методические особенности изучения темы Содержание и методические особенности изучения темы Содержание и методические особенности изучения темы Содержание и методические особенности изучения темы Содержание и методические особенности изучения темы Содержание и методические особенности изучения темы Содержание и методические особенности изучения темы Содержание и методические особенности изучения темы
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Гераськина Елена Викторовна. Содержание и методические особенности изучения темы "Определенный интеграл" в средней школе : диссертация... кандидата педагогических наук : 13.00.02 Москва, 2007 145 с. РГБ ОД, 61:07-13/1450

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. ИСТОРИЧЕСКИЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОБЛЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕННОГО ИНТЕГРАЛА В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ 13

1.1. Становление и развитие понятия «интеграл» в математике ... 13

1.2. Из истории преподавания начал анализа в системе российского образования 37

1.3. Обзор подходов к изучению темы «Определенный интеграл» в современных учебниках по математике для средней школы 54

1.4. Психолого-педагогические предпосылки изучения интегрального исчисления в школе 64

ГЛАВА 2. СОДЕРЖАНИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕННОГО ИНТЕГРАЛА В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ 68

2.1. Цели и задачи обучения теме «Определенный интеграл» 68

2.2. Реализация разработанного подхода в содержании темы "Определенный интеграл" 70

2.3. Примерное планирование и методические рекомендации по теме «Определенный интеграл» 104

2.4. Экспериментальная работа 111

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 119

Введение к работе

Современный период развития общества характеризуется стремительным прогрессом научного знания, быстрой сменой технических идей, математизацией не только науки, но и большинства практических видов деятельности человека, всесторонним применением точных математических методов в самых разнообразных областях. Математика предлагает общие и достаточно четкие модели для изучения окружающей действительности. Роль математических моделей, описывающих взаимосвязь количественных характеристик различных явлений и процессов, возрастает в связи с расширяющимися возможностями компьютерной обработки данных. Довольно часто и в повседневной практике используются математические знания. И это не только простые математические расчеты, но и элементы высшей математики, анализа, теории вероятности. Таким образом, все более широкий спектр математических знаний становится сегодня обязательным элементом общей культуры современного человека.

Возросшая роль математики поднимает ее значение как учебного предмета в средней школе и выдвигает перед ней задачу воспитания людей, способных оперировать не только готовыми знаниями, извлеченными из своей памяти, но и умеющих ориентироваться в нарастающем потоке научной информации, владеющих общими идеями и методами, позволяющими охватить с общей точки зрения многообразные факты и явления. Поэтому одна из задач, которая стоит перед школой - это задача сближения содержания школьного курса математики с достижениями современной науки, повышения уровня математической культуры, уровня математического развития школьников. На математическом образовании не могли не сказаться и преобразования, происходящие в системе российского образования в целом.

Среди главных тенденций, оказывающих наиболее сильное влияние на содержание и организацию обучения математике, можно выделить: гуманизацию, гуманитаризацию, профилизацию образования, направленность на развитие ребенка. Очевидно, эти тенденции должны найти отражение в методике обучения математике и внести коррективы в преподавание отдельных линий школьного курса математики, в частности.

Одной из тем школьного курса математики, которая вызывает много споров, является «Определенный интеграл». Интеграл появился в школе вследствие реформ школьного математического образования конца 60-х -начала 70-х годов XX века, вводивших в школе элементы математического анализа. Многие специалисты, в частности Гнеденко Б.В., Канторович Л.В., Колмогоров А.Н., Кудрявцев Л.Д., Маркушевич А.И., Понтрягин Л.С., Хинчин А.Я., подчеркивали, что ознакомление учащихся с понятиями и методами математического анализа даже на уровне общих представлений имеет для них большое познавательное, развивающее, общекультурное значение.

Такая точка зрения не утратила своей актуальности и в настоящее время. Специфика рассуждений, свойственная математическому анализу, привносит диалектичность в мышление учащегося, способствует формированию представлений о математике как развивающейся науке, позволяет учащимся совершить следующий шаг в обобщении полученных ими знаний из курса элементарной математики, а также открывает перспективу дальнейшего расширения имеющихся знаний. Все это способствует формированию качеств мышления, необходимых в настоящее время каждому образованному человеку, и отвечает социальным требованиям концепции модернизации российского образования на период до 2010 года [71], которые заключаются в ориентации образования не только на усвоение обучающимися определенной суммы знаний, но и развитие личности, познавательных и созидательных способностей, успешной социализации в обществе.

Вопросы содержания, методики изложения темы «Определенный интеграл и его приложения» являлись объектом исследований, начиная с момента введения этого материала в программу средней школы по математике. Этому посвящены работы Баврина И.И., Виленкина Н.Я., Галицкого М.Л., Дорофеева Г.В., Ивашева-Мусатова О.С., Колмогорова А.Н., Колягина Ю.М., Корешковой Т.А., Кудрявцева Л.Д., Маркушевича А.И., Монахова В.М., Мордковича А.Г., Ованесова Н.Г., Цукермана В.В., Шварцбурда СИ., Яковлева Г.Н. и др., диссертационные исследования Баранова И.А., Вакилова Ш.М., Ветрова В.В., Глушковой А.И., Ионина Ю.И., Кисельникова И.В., Кулаевой З.А. и др.

Однако практика показывает, что трудности, возникающие при изучении этой темы в средней школе, сохраняются. Об этом говорят в своих работах Дорофеев Г.В., Цукерман В.В. и др. [46, 124, 126] Причины трудностей - высокий уровень абстракции понятий, сложная логическая структура их определений, недостаточность времени для осмысления сложных вопросов и многое другое. Поэтому изучение темы «Определенный интеграл» зависит от необходимости решения многочисленных проблем, связанных как с определением целей изучения курса, с отбором содержания, так и с особенностями методики. Минимизация этих проблем традиционно считалась сложной задачей. В результате их наличие приводит к тому, что знания школьников по теме носят формальный характер, отсутствует структурность знаний. У учащихся не складывается целостного представления о понятии определенного интеграла, а остаются разрозненные, часто не связанные между собой сведения, что не только не способствует развитию математической культуры, но и затрудняет дальнейшее обучение в вузе. Известно, что для непрерывной функции эквивалентны три подхода к понятию определенного интеграла: интеграл как

- единственное разделяющее число множеств нижних и верхних сумм Дарбу;

- предел интегральных сумм;

- разность значений первообразной.

При этом суммы Дарбу и их свойства играют важнейшую роль в построении теории определенного интеграла во всех достаточно серьезных учебниках по математическому анализу [76, 99, 116, 120]. Чаще всего определенный интеграл как предел интегральных сумм сводится к единственному числу, заключенному между всеми нижними и всеми верхними суммами Дарбу. Прямое определение: «Определенный интеграл - есть единственное число, заключенное между всеми нижними и всеми верхними суммами Дарбу» использовалось Н.Я. Виленкиным. [27]

Отметим, что сочетание (комплекс) указанных выше подходов обеспечивает удобство и эффективность приложений понятия определенного интеграла.

В средней школе к настоящему времени сложились два основных способа введения интеграла.

Первый способ, идущий от вузовских курсов математического анализа, предполагает определение интеграла как предела интегральных сумм. Моделирование многих процессов приводит к одной процедуре, результатом которой и является построение интеграла указанным способом. При таком определении интеграл появляется как закономерная необходимость. Однако такое определение, рассматриваемое как исходное, оказывается достаточно сложным и для понимания учащимися, и для дальнейшего построения теории. Поэтому в целях упрощения изложения приходится жертвовать строгостью курса, оставлять значительное число фактов без доказательства. Другой способ определяет интеграл как приращение первообразной подынтегральной функции. При таком подходе к определению интеграла достаточно просто доказываются его свойства, однако возникают трудности при рассмотрении приложений интегрального исчисления.

Все это приводит к тому, что используемые подходы оказываются недостаточно связанными между собой и не создают четкого и ясного представления о понятии «интеграл», богатстве его содержания и широких возможностях приложений.

Таким образом, можно говорить, что в средней школе реализация единства указанных выше подходов для общей непрерывной функции на доказательном уровне представляется очень проблематичной, так как возникают трудности сочетания логической строгости рассулсдений, с доступностью и наглядностью излагаемого материала.

Итак, в настоящий момент изучение темы «Определенный интеграл» в средней школе характеризуется наличием серьезных методических проблем, связанных с определением содержания темы «Определенный интеграл», формальностью усвоения основных понятий этой темы учащимися; а также наличием противоречий между научностью изложения темы и доступностью ее для учащихся, между задачей повышения эффективности и качества образования и недостаточной разработанностью методики изучения темы «Определенный интеграл» в средней школе.

Необходимость решения указанных проблем и противоречий обосновывает выбор темы нашего диссертационного исследования и определяет ее актуальность.

Исходя из названных положений, проблемой исследования является недостаточная разработанность методической системы изучения темы «Определенный интеграл» в средней школе, одновременно сочетающей и доказательность изложения, и доступность для учащихся, реализующей единство трех подходов к понятию определенного интеграла, учитывающей основные тенденции концепции модернизации образования.

Объект исследования: процесс обучения элементам математического анализа в средней школе.

Предмет исследования: методика обучения теме «Определенный интеграл» в средней школе.

Цель исследования - разработка содержания темы «Определенный интеграл» в средней школе, раскрывающей возможности проблемного, доказательного и доступного ее изложения, и определение методических особенностей изучения этой темы, способствующих повышению качества образования.

Гипотезу исследования составили предположения о том, что можно одновременно и доказательно, и доступно рассмотреть в средней школе тему «Определенный интеграл», при этом сформировать многосторонний подход к понятию определенного интеграла, познакомить школьников с богатством приложений интеграла, повысить уровень математического развития учащихся, если

- при введении основных понятий интегрального исчисления использовать эвристический метод, опирающийся на знания и опыт учащихся;

- ограничить класс рассматриваемых функций: рассматривать функции, монотонные, имеющие первообразную;

- в качестве исходного подхода к введению интеграла принять подход к интегралу как единственному числу, разделяющему множества верхних и нижних сумм Дарбу.

Исходя из сформулированной гипотезы, для достижения цели исследования необходимо было решить следующие задачи:

1. Провести анализ научной, учебно-методической, психолого-педагогической литературы по теме исследования. 2. Рассмотреть становление и развитие понятия интеграла в математике и преподавании начал анализа в системе российского образовании. 

3. Выявить особенности различных подходов к введению понятия определенного интеграла в общем среднем образовании.

4. Разработать содержание темы «Определенный интеграл».

5. Выделить методические аспекты изучения темы «Определенный интеграл».

6. Осуществить экспериментальную проверку разработанной системы изучения темы «Определенный интеграл».

Проблема, цель и задачи исследования обусловили выбор следующих методов исследования: анализ учебной, научно-методической, психолого-педагогической литературы, школьных программ, учебников и учебных пособий, используемых в школе сборников задач; изучение и обобщение опыта преподавания темы «Определенный интеграл» в средней школе; беседы с учителями; анализ письменных работ и устных ответов учащихся; организация и проведение эксперимента; обработка данных, полученных в ходе эксперимента.

Методологическую и теоретическую основу исследования составляют: теория поэтапного формирования умственных действий (П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина); психологическая концепция деятельностного подхода к проблеме усвоения знаний (Л.С, Выготский, А.Н. Леонтьев); общие положения теории и методики обучения математике в средней школе (В.Г. Болтянский, Г.Д. Глейзер, Я.И. Груденов, В.А. Гусев, Н.Я. Виленкин, М.Б. Волович, В.А. Далингер, Ю.М. Колягин, В.И. Крупич, Г.Л. Луканкин, А.Г. Мордкович, Г.И. Саранцев и др.); основные положения теории интегрального исчисления (Кудрявцев Л.Д., Никольский СМ., Смирнов В.И., Фихтенгольц Г.М. и др.),; исследования в области преподавания начал анализа в средней школе (М. И. Башмаков, Н. Я. Виленкин, М.Б. Волович, Г.В. Дорофеев, О.С

Ивашев-Мусатов, А.Н. Колмогоров, А.И. Маркушевич, А.Г. Мордкович СМ. Никольский и др.), и др.

Научная новизна и теоретическая значимость результатов исследования состоит в том, что

- разработан эвристический подход к введению основных понятий интегрального исчисления: сумм Дарбу (как границ поиска искомой величины), интегральных сумм (как приближенных значений искомой величины с определенной границей точности), самого понятия определенного интеграла, сначала как единственного числа, разделяющего множества нижних и верхних сумм Дарбу, а затем как разности значений первообразной и предела интегральных сумм, опирающийся на опыт и знания, имеющиеся у учащихся, и возникающий как естественное разрешение проблемных ситуаций;

- у школьников формируется многосторонний подход к понятию определенного интеграла;

- ограничение класса рассматриваемых функций позволило доказательно и одновременно доступно и наглядно построить процесс изучения темы «Определенный интеграл»;

- задача о площади криволинейной трапеции впервые в средней школе рассмотрена с позиции теории квадрируемости, в результате, понятие площади криволинейной трапеции связано с понятием площади квадрируемой фигуры при сохранении требования доказательности и доступности изложения.

В результате исследования создана целостная методическая система изучения темы «Определенный интеграл» в средней школе, что вносит существенный вклад в методику обучения математике.

Практическая значимость исследования состоит в том, что разработанная система изучения темы «Определенный интеграл» в средней школе методически доведена до возможности непосредственного использования учителями на уроках математики: разработано содержание темы, приведено поурочное планирование материала, представлена система задач, подготовлены методические рекомендации для учителей по подготовке и проведению уроков. Результаты исследования могут быть использованы преподавателями математики в средних школах, колледжах, училищах, вузах, на курсах повышения квалификации учителей.

Достоверность результатов исследования обеспечивается методологической и теоретической обоснованностью исходных данных, опорой на теоретические разработки в области психологии, педагогики, методики преподавания математики, результатами экспериментальной проверки, подтвердившей на качественном уровне справедливость основных положений диссертации.

На защиту выносятся положения:

- Основные понятия интегрального исчисления вводятся эвристически, опираясь на знания и опыт, уже имеющиеся у учащихся или возникающие в процессе изучения темы, как разрешение проблемных ситуаций, возникающих при рассмотрении известных задач в определенной последовательности, способствует формированию многостороннего подхода к определенному интегралу, обеспечивающему богатство его приложений.

- Сочетание доказательности и доступности изложения темы «Определенный интеграл» в средней школе достигается за счет рассмотрения функций, монотонных и имеющих первообразную.

- Использование разработанных методических рекомендаций для проведения уроков по теме «Определенный интеграл» способствует повышению качества и эффективности образования.

Апробация результатов исследования проводилась в 11 классах средних общеобразовательных школ №№ 911, 582 г. Москвы в 2001 - 2004 годах. По результатам исследования был сделан доклад на заседании научно-методического семинара «Передовые идеи в преподавании математики в России и за рубежом», работающем на базе Московского государственного областного университета в феврале 2006 года.

Результаты исследования отражены в следующих публикациях:

- Гераськина, Е.В. Определенный интеграл в средней школе: возможность проблемного, доказательного и доступного рассмотрения темы / Е.В. Гераськина // Математика в школе. - 2006. - № 6. - С. 79.

- Гераськина, Е.В. Интеграл и общее среднее образование: проблема и вариант ее решения / Е.В. Гераськина, В.В. Цукерман // Математическое образование- 2002- № 4- с. 76-89.

- Гераськина, Е.В. Определенный интеграл в средней школе

(вариант изучения темы, поурочное планирование) / Е.В. Гераськина //

Математика. - 2003. - № 41. - С. 28-32; № 46. - С. 30-32. - 2004. - № 2. - С. 19-22; № 3. - С. 25-28; № 11. _ с. 29-30; № 13. - С. 30-32. 

Становление и развитие понятия «интеграл» в математике

Разработанный метод интегральных сумм Архимед применил к вычислению площадей и объемов в его сочинениях «О шаре и цилиндре», «О коноидах и сфероидах», «О спиралях».

Изучение достижений Архимеда, как и всей античной математики, было делом непростым. В совершенствовании методов Архимеда существенного продвижения до Кеплера и Кавальєри достигнуто не было, поэтому следующим этапом в становлении интегральных методов стала работа И. Кеплера (1571 - 1630) «Стереометрия винных бочек», опубликованная в 1615 году.

Кеплер в доказательствах пользовался инфинитезимальным методом. Например, доказательство того, что тор равновелик цилиндру, имеющему высоту, равную длине окружности, описанной центром вращающегося круга, и основание - меридиональное сечение тора, строилось так. Меридиональными сечениями тор разбивался на бесчисленное множество «кружочков», толщины которых у внешних краев тора больше, чем у внутренних. Среднее арифметическое этих толщин равно толщине кружочка в его центральной части. Поэтому вместо кружочка, получаемого в сечении тора, можно взять элементарный цилиндрик с высотой, равной толщине центральной части кружочка. Таким образом, тор и цилиндр, упоминаемые в теореме, разобьются на одинаковое число равновеликих частей, что и служит доказательством теоремы. [98, с. 40] Методы Кеплера вызвали незамедлительную критику со стороны математиков, точно придерживающихся традиции древних. Они не увидели новизны в его методологии, составившей значительный шаг в становлении интегральных методов.

Следующий этап в становлении интегральных методов составило творчество Кавальєри (1598 - 1647). В отличие от Кеплера, Кавальєри искал общий принцип, на основе которого можно было бы решать различные вычислительные задачи.

Основной труд Кавальєри - «Геометрия, изложенная новым способом при помощи неделимых непрерывного». Здесь Кавальєри изложил разработанный им метод.

Основным понятием геометрии Кавальєри служат «неделимые». Например, если при рассмотрении конечной плоской фигуры делить ее параллельными прямыми на полоски, предельным положением которых станут отрезки прямых, то они и являются «неделимыми». Таким образом, «неделимыми» линии, имеющей одно измерение, будут объекты нулевого измерения - точки; «неделимыми» плоской фигуры (два измерения) -отрезки прямых; «неделимыми» пространственной фигуры (три измерения) -части плоскостей. При перемещении «неделимые» порождают соответствующие геометрические объекты: точка - линию, отрезок -плоскую фигуру, часть плоскости - тело. Прямые, пересекающие плоскую фигуру, или плоскости, пересекающие тело, должны быть параллельны некоторой прямой (плоскости), называемой регулой (направляющей) [98, с. 48].

Кавальєри доказывал, что совокупность «всех линий» в случае равновеликих фигур, а также «всех плоскостей» для равновеликих тел равны, независимо от того, по каким регулам они берутся. Он доказал также, что «фигуры относятся друг к другу, как все их линии, взятые по любой регуле, а тела, как все их плоскости, взятые по любой регуле». Сравнивая «все линии» или «все плоскости», Кавальєри сравнивал площади плоских фигур или объемы тел. Таким образом он доказал, что объемы двух тел или площади двух плоских фигур будут равны, когда равны между собой площади или длины всех соответствующих сечений, параллельных одной и той же плоскости или прямой. Изложенные в «Геометрии» методы Кавальєри совершенствовал в последующие годы.

Несмотря на все имеющиеся недостатки (к ним можно отнести и различные толкования понятия «неделимых», и то, что Кавальєри, следуя традиции древних, пренебрегал уже значительно развившимися к тому времени алгебраическими методами), «Геометрия» Кавальєри оказала существенное влияние на современных и последующих математиков вплоть до Лейбница и Ньютона.

Цели и задачи обучения теме «Определенный интеграл»

Цели и задачи обучения отражают социальный заказ общества и выполняют системообразующую функцию в педагогической деятельности.

Выделяя цели, которым должно быть подчинено изучение интеграла в средней школе, естественно сформулировать их как непосредственное следствие общих целей обучения математики в средней школе.

В работах известных математиков и методистов можно выделить наиболее существенные, проверенные временем цели.

Так, А.И. Маркушевич писал: «Нельзя сводить всю проблему математического образования к передаче учащимся только определенной суммы знаний и навыков. Это закономерно ограничивало бы роль математики в общем образовании. Вторая задача, стоящая перед нами и не менее важная, чем первая, - это задача математического развития учащихся.

...Если в деятельности человека математические теоремы и формулы не используются, то те знания, над усвоением которых долго бился в школе, очень быстро утрачиваются. Остаться может при нем только математическое развитие, и вот об этом мы должны заботиться в первую очередь, когда думаем о благе большинства наших учащихся». [85]

С точки зрения Л.М. Фридмана [121], определить цель обучения математике в общем образовании - значит указать те специальные качества, которые необходимы учащимся в современных условиях. Б.Ф. Гнеденко, говоря о задачах обучения учащихся в школе, писал: «...Для всех учащихся необходимо получить в школе сведения об установившихся научных концепциях и приобрести твердые основы научных знаний и, кроме того, умение логически рассуждать и явно излагать свои мысли». [42] Выделяя цели обучения математики в школе в этой работе, Б.Ф. Гнеденко связывал их с реализацией прикладной направленности этого обучения и реализацией идей межпредметных связей.

Л.Д. Кудрявцев пишет, что «целью при обучении математике является приобретение учащимися определенного круга знаний, умений использовать изученные математические методы, развитие математической интуиции, воспитание математической культуры». [77]

Обобщая мнения методистов и математиков, учитывая направленность современной системы образования, в обучении математике выделяют мировоззренческие и развивающие группы целей.

Мировоззренческие цели направлены на создание условий для формирования ребенком математической составляющей целостной картины мира, понимание математических зависимостей, овладение математическим языком, организацию математических моделей реального мира.

Развивающие цели определяют возможности математики как учебного предмета в развитии качеств мышления человека.

Таким образом, учитывая сказанное выше, в соответствии со стандартом среднего образования РФ можно сформулировать цели обучения теме «Определенный интеграл»:

1) формирование представлений об идеях и методах интегрального исчисления; об интеграле как средстве моделирования явлений и процессов;

2) овладение математическими знаниями и умениями, необходимыми для изучения школьных естественнонаучных дисциплин, для продолжения образования; 3) развитие логического мышления, алгоритмической культуры, пространственного воображения, развитие математического мышления и интуиции, творческих способностей;

4) знакомство с историей развития понятия интеграл, эволюцией этого понятия в математике, понимание его значимости.

Достижение указанных выше целей в полном объеме явилось ведущей задачей нашего исследования при разработке содержания темы «Определенный интеграл» и методики ее изучения в средней школе.

Реализация разработанного подхода в содержании темы "Определенный интеграл"

Для достижения целей диссертационного исследования и подтверждения гипотезы проводилась экспериментальная работа, основной задачей которой являлась реализация разработанной методической системы изучения темы «Определенный интеграл» и экспериментальное подтверждение того, что предложенный подход к введению понятия определенного интеграла в среднем образовании позволяет достичь лучших результатов обучения по сравнению с традиционными подходами.

Экспериментальная работа проводилась с 1999 года. Ее можно условно разбить на три тесно связанных между собой этапа.

На первом этапе (1999-2000 гг.) были решены задачи теоретического характера, служащие основой для дальнейшего развития эксперимента. Изучалась психолого-педагогическая и учебно-методическая литература, нормативно-правовые документы, регулирующие образовательный процесс в школе, проводились наблюдения за ходом учебного процесса на уроках алгебры и начала анализа в школе, проводились беседы с учителями, опрашивались учащиеся.

Результаты, полученные на этом этапе, позволили четко сформулировать цель и задачи исследования, а также выдвинуть гипотезу и определиться с методами исследования, послужили исходными предпосылками для разработки методической системы изучения темы «Определенный интеграл и его приложения».

Во время второго этапа (2000-2001 гг.) определилось содержание темы «Определенный интеграл»; было разработано поурочное планирование темы, подобраны задачи и упражнения; уточнялись основные методические положения исследования; осуществлялась подготовка к проведению обучающего эксперимента.

Третий этап - эксперимент. Целью этого этапа была проверка доступности, эффективности предлагаемой методической системы изучения определенного интеграла.

Эксперимент проводился в средних общеобразовательных школах №№ 911 и 582 г. Москвы в 2001 - 2004 годах. Экспериментальные и контрольные группы формировались из учащихся 11 классов: экспериментальная группа -104 человека, контрольная группа - 106 человек.

Для оценки уровня усвоения знаний учащимися вводились несколько показателей, измерение которых в ходе обучающего эксперимента дало возможность проследить изменения в контрольных и экспериментальных классах. Измерение показателей проводилось в различных шкалах. Поэтому, с целью унификации измерений и перехода к обобщенному показателю (коэффициенту), мы все измерения свели к порядковой (ранговой) шкале и выделили 4 (четыре) уровня: I — низкий уровень: ученик обладает представлениями об изученном материале, частичными знаниями о понятиях курса, но отобразить их в виде единой системы он не в состоянии, вызывают трудности задания на запоминание и воспроизведение; II — средний уровень: учащийся обладает знаниями об основных понятиях курса, умеет отслеживать отдельные связи между понятиями; однако отсутствуют полные представления о курсе, задания, выполняемые на этом уровне, на воспроизведение и запоминание; III — высокий уровень: у учащегося сложилось достаточно четкое представление о содержании курса, он обладает знаниями об изученных понятиях, может установить и обосновать связь между ними, при выполнении практических задач применяет полученные знания в знакомых ситуациях; IV — продвинутый уровень: характеризуется полными представлениями о содержании курса, пониманием взаимосвязей между 113 понятиями курса; может применить полученные знания в незнакомых ситуациях, творческий подход к решению практических задач.

Похожие диссертации на Содержание и методические особенности изучения темы "Определенный интеграл" в средней школе