Компьютер в школе
1,..., 9, поскольку идет речь о факториалах цифр). Еще одним уместным
поводом для использования индексированных переменных является программа
составления таблицы простых чисел (скажем, от 2 до 200) с помощью хорошо
известного метода, называемого решетом Эратосфена. Кстати, вместо
«вычеркивания» чисел, используемого в этом методе, удобно применить так
называемую маску, т. е. решение этой задачи позволяет познакомить учащихся
с еще одним распространенным приемом, применяемым программистами.
Интересным для учащихся является составление программ проведения
математических экспериментов, предназначенных для формирования гипотез,
усвоения понятий и т. п. Например, можно составить демонстрационную
программу вычисления значений выражения[pic], которая последовательно
выводит на дисплеи значения этого выражения при n = 10, 100, 1000, 10000,
100000. Это позволяет сформулировать гипотезу о существовании предела
[pic] и оценить его значение 2,7182... . Точно так же может быть с
помощью компьютера сформирована гипотеза о значении предела [pic].
Рассмотренные примеры позволяют обоснованно поставить вопрос о том, нужен
ли в школе отдельный курс информатики. Практика изучения курса информатики
в старших классах показывает, что учащимся быстро надоедает формальное
составление программ по обработке данных, массивов, файлов, если это не
связано с решением содержательных задач изучаемых ими предметов. Напротив,
ненавязчивое приучение их к «пошаговому» осмыслению умственной
деятельности, связанной с поиском путей решения содержательных задач, и
доведение этого самоанализа до составления программы порождает устойчивый
интерес к работе на компьютере. Содержательные математические задачи
позволяют учащимся усвоить смысл первоначальных операторов языка высокого
уровня (например, Бейсика). Дальнейшие операторы, работа с файлами, вывод
результатов на принтер и т. д. могут быть постепенно изучены (также при
решении содержательных задач) теми из учащихся, которые захотят более
глубоко овладеть элементами программирования.
Аналогичная работа на компьютере может быть проведена при изучении
материала физики. Так, например, формулы [pic], v=v0+at, выражающие
перемещение и скорость тела (материальной точки) при прямолинейном
равноускоренном движении, позволяют написать соответствующую программу.
Компьютер просит учащегося указать, какова начальная скорость, каково
ускорение, каково время движения, а затем сообщает значение величины
конечной скорости и перемещения.
Такая же работа может быть проведена с другими формулами физики, химии,
математики.
Материал физики позволяет также познакомить учащихся с элементами
математического моделирования, что также является одной из важных задач
информатики. Например, рассмотрим задачу о движении шарика, падающего на
стеклянную пластину и многократно подскакивающего при соударениях, если
известны начальная высота шарика над пластиной и отношение величин
скоростей после удара и до удара. По какому закону изменяются
последовательные амплитуды подскоков? Будут ли подскоки продолжаться
неограниченно долго, подобно затухающим колебаниям математического
маятника, или же существует момент Т, после которого, даже теоретически,
подскоки прекращаются? Как изменяются длительности колебаний — будут ли они
примерно одинаковыми, как в случае математического маятника, или же
подскоки будут все более кратковременными? На эти вопросы можно ответить
проведением компьютерного эксперимента с показом графиков.
Другими интересными для моделирования ситуациями являются затухающие
колебания маятника, охлаждение тела за счет теплообмена со средой,
апериодический разряд конденсатора, падение тела в сопротивляющейся среде и
др. Составление программ для осуществления такого моделирования (с
использованием, например, ломаных Эйлера для приближенного решения
дифференциальных уравнений) несложно и доступно пониманию учащихся. В то же
время это моделирование имеет большое воспитательное и познавательное
значение. После решения нескольких таких задач целесообразно рассказать о
роли компьютеров в современной науке и производстве. Компьютерное
моделирование позволяет имитировать (и прогнозировать) космические полеты,
развитие отраслей народного хозяйства, работу транспорта, спортивные
соревнования.
Применение компьютеров на уроках русского или иностранного языка дает
хороший повод для ознакомления с работой компьютерного редактора; кроме
того, имеется ряд интересных компьютерных обучающих программ по русскому
языку. При работе с такой программой учащийся ведет «беседу» с компьютером,
отвечает на вопросы, получает разъяснения или материал для повторения,
видит общую оценку своей работы и т. д. А для тех, кто интересуется
информатикой, это хороший повод для ознакомления с принципами построения
диалоговых обучающих программ и для самостоятельного их составления.
Материал истории, экономической географии и других предметов требует
привлечения информационно-справочных систем, введенных в память компьютера
и используемых в надлежащий момент урока. В связи с этим уместен рассказ о
принципах работы компьютерных информационно-справочных систем и о приемах
самостоятельного построения простых вариантов таких программ.
Общий разговор о значении вычислительной техники в современной жизни и
будущем обществе, о диалоговых человеко-машинных системах может быть
включен в программу курса обществоведения или современной истории.
Технологические беседы о современной вычислительной технике могут быть
предусмотрены в курсе математики старших классов (системы счисления,
логические схемы, устройство инвертора и сумматора), а также в курсе физики
(полупроводниковые и интегральные схемы, физические принципы их
функционирования). Наконец, для более продвинутых учащихся, проявляющих
интерес к информатике, целесообразно организовать чтение спецкурсов в
масштабе школы, района, города.
Изложенная модель постепенного «растворения» информатики в других
предметах представляется наиболее перспективной.
Новые информационные технологии и обучение математике
Э. И. Кузнецов (Москва)
Появление вычислительной техники в школе активизировало исследования по
проблеме ее использования в учебном процессе. Концепция базисного учебного
плана, опубликованная в Учительской газете 28 декабря 1989 г., открывает
такие направления исследований, которые связаны с интеграцией новых
информационных технологий в учебный процесс по различным школьным
предметам. Создание интегрированных курсов, в частности курса «Математика и
информатика», целесообразно, по моему мнению, рассматривать не как
объединение содержания школьных курсов математики и информатики, а как
внедрение методов информатики в процесс обучения математике.
Плодотворное воздействие такой интеграции на математическое образование
отмечал академик А. П. Ершов в своей статье «Компьютеризация школы и
математическое образование» (Математика в школе. 1989. № 1).
Понятие о новых информационных технологиях (НИТ) появилось в связи с
развитием информатизации общества, базирующейся на средствах вычислительной
техники. Этим понятием обычно обозначают совокупность средств и методов
обработки данных, обеспечивающих целенаправленную передачу, обработку,
хранение и отображение информационного продукта (данных, идей, знаний). НИТ
предполагают использование различных технических средств, центральное место
среди которых принадлежит компьютеру.
А. П. Ершов предлагал различать следующие основные применения НИТ в
системе образования:
Орудийное — компьютерная поддержка универсальных видов деятельности:
письма, рисования, вычислений, поиска информации, коммуникации и др.
Учебное — использование компьютера как средства обучения конкретному
учебному предмету с применением педагогических программных средств
специального назначения.
Профориентационное и трудовое — применение компьютеров и информационных
технологий для выработки трудовых навыков и ориентации в разного рода
профессиях.
Дефектологическое — компьютерная поддержка обучения детей с дефектами и
недостатками развития.
Досуговое — все виды использования компьютера, связанные с личными
интересами (развлечения, ведение личного архива и т. п.).
Учительское — применение компьютера в различных видах организационно-
педагогической и методической деятельности, включая организацию и контроль
учебного процесса.
Организационное — использование компьютера для управления школой и
другими учебными заведениями, для обеспечения работы региональных,
республиканских и союзных учреждений управления народным образованием.
В настоящее время по целому ряду причин (отсутствие в школах достаточного
количества комплектов учебной вычислительной техники, неподготовленность
учителей, низкое качество педагогических программных средств) применение
различных видов НИТ в учебном процессе носит преимущественно эпизодический
характер. Однако развитие процесса информатизации сферы образования уже
сейчас выдвигает на передний план задачу создания обоснованной и
эффективной методики применения НИТ в учебном процессе. Исследования,
разрабатывающие такую методику, должны опережать процесс ос
| |  скачать работу |
Компьютер в школе |
