Компьютер в школе (стр. 5 из 7)

Аналогичная работа на компьютере может быть проведена при изучении материала физики. Так, например, формулы

, 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 оснащения школ вычислительной техникой и соответствующими педагогическими программными средствами. Краткий обзор особенностей применения некоторых видов НИТ в обучении математике, приводимый в этой статье, призван ориентировать учителей в возможных направлениях таких исследований.

Орудийное применение НИТ связано с использованием специальных программных средств: текстовых, графических и музыкальных редакторов, электронных таблиц, баз данных и др.

Универсальность этих программных средств позволяет их использовать в учебном процессе независимо от специфики изучаемого предмета.

Вместе с тем специфика предмета может наложить определенный отпечаток на особенности использования того или иного программного средства. Так, текстовые редакторы (текстовые процессоры) могут использоваться для оформления письменных работ по математике. Они превращают компьютер в эффективный инструмент для набора (ввода), визуализации (отображения на экране дисплея), редактирования (изменения), хранения и печати различных текстов. Кроме того, хорошие текстовые процессоры обеспечивают целый ряд дополнительных возможностей, облегчающих редактирование текста. Например: поиск нужного слова или комбинации слов, замена всюду в тексте одной комбинации символов на другую, форматирование текста, использование при распечатке различных типов шрифта (в частности, букв греческого алфавита) и т. д.

Текстовые редакторы облегчают оформление письменных работ, так как позволяют легко исправлять написанное, поэтому нет необходимости в черновике, а можно создавать сразу чистовой вариант, который будет выглядеть аккуратно. При этом окончательный вариант можно сохранить на магнитном диске и в любой момент распечатать в нужном количестве экземпляров.

Графические редакторы позволяют конструировать и изображать на экране разнообразные геометрические фигуры, схемы, графики и т. п. При этом возможны разнообразные зрительные эффекты, например изменение цвета, возникновение и исчезновение объектов, трансформация и превращение одних объектов в другие, оживление и движение объектов.

Ясно, что возможности машинной графики могут эффективно применяться при изучении математики.