WWW.DOC.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные документы
 

«УДК 378.1 ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ПРОЦЕССЕ САМОАКТУАЛИЗАЦИИ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ ИНФОРМАТИКИ В СОВРЕМЕННОМ ...»

УДК 378.1

ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

В ПРОЦЕССЕ САМОАКТУАЛИЗАЦИИ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ ИНФОРМАТИКИ

В СОВРЕМЕННОМ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОСТРАНСТВЕ

© 2016 Е. И. Травкин

канд. пед. наук, доцент кафедры компьютерных технологий

и информатизации образования

e-mail: etravkin@mail.ru

Курский государственный университет

В статье представлены возможности применения компьютерного моделирования как одного из методов осуществления самоактуализации преподавателя информатики на всех уровнях системы высшего образования, характеристики компьютерного моделирования как эффективного метода познания в условиях информационной образовательной среды. В работе особое место отводится описанию принципов обучения компьютерному моделированию и этапов компьютерного моделирования, реализация которых способствует самоактуализации педагогов информатики.

Ключевые слова: метод компьютерного моделирования, модель, профессиональная самоактуализация преподавателя информатики, многоуровневая система высшего образования, профессиональная подготовка.

Одной из важнейших тенденций современного профессионального образования является информатизация, которая позволяет вывести образовательный процесс на новый качественный уровень и по-новому раскрыть потенциал педагогических кадров в современных социокультурных условиях. Современная быстроменяющаяся и быстроразвивающаяся информационная среда предъявляет большие требования для самоактуализации современного преподавателя информатики.



Государственная программа Российской Федерации «Информационное общество (2011–2020 гг.)» и Национальная доктрина образования Российской Федерации до 2025 г. подчеркивают необходимость существенных преобразований, касающихся возможных методов модернизации существующего образовательного процесса в различных сферах на основе использования информационных технологий.

Одним из наиболее эффективных методов обучения в современных условиях модернизации образовательной системы является использование метода компьютерного моделирования. Компьютерное моделирование представляет собой достаточно универсальный метод исследования в различных предметных областях современной науки. Под компьютерным моделированием понимается метод исследования, основанный на построении и изучении компьютерной модели объекта или процесса [Пикалов 2010]. Главной специфической особенностью компьютерного моделирования является возможность его использования для целостного изучения исследуемого объекта.

При создании и исследовании компьютерной модели проходит процесс отображения и воспроизведения аналога или объекта-заместителя реально существующей или проектируемой системы и процесса, выявляется не только структура, элементы, свойства, но и взаимосвязи и отношения между элементами и внешней средой. Компьютерное моделирование, представляя разновидность моделирования, позволяет описать исследуемые систему или процесс лишь с некоторой степенью приближения к действительности с учетом существующих связей и

ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

закономерностей между основными составляющими объекта-оригинала. Конечным результатом компьютерного моделирования является получение количественных и качественных характеристик, необходимых для анализа исследуемых систем или процессов, принятия решений по их оптимизации и модернизации, прогнозирования поведения в различных условиях.

Моделирование можно определить как один из основных методов познания, являющийся формой отражения действительности и заключающийся в выяснении или воспроизведении тех или иных свойств реальных объектов, предметов и явлений с помощью других объектов, процессов, явлений, либо с помощью абстрактного описания в виде изображения, плана, карты, совокупности уравнений, алгоритмов и программ [Бирюков, Гастеев, Геллер 1974].

Будущий преподаватель информатики должен быть способен реализовать свой личностный и профессиональный потенциал применительно к содержательным и теоретическим аспектам профессиональной деятельности. Адекватность современных педагогических методов обеспечивает продуктивность самоактуализации. Широкие возможности в решении задач самоактуализации предоставляет метод компьютерного моделирования.

Самоактуализация является фактором, обеспечивающим конкурентоспособность современного преподавателя информатики, расширяя его личностный и профессиональный потенциал в условиях постоянно меняющихся комплексных задач в современном образовательном пространстве.

Самоактуализация является основной из актуальных проблем высшего образования. «Самоактуализация» (от лат. actualis — действительный, настоящий) рассматривается как стремление человека к возможно более полному выявлению и развитию своих личностных возможностей [Карпенко 1985].

Профессиональная самоактуализация определяет эффективность становления и развития будущего преподавателя информатики в процессе решения постоянно усложняющихся задач на различных уровнях современного образования: в профильных классах (информационно-технологических), в среднем профессиональном образовании, в системе обучения студентов бакалавриата и магистратуры, в системе дополнительного профессионального образования.

Организация процесса обучения на основе компьютерного моделирования, направленного на самоактуализацию преподавателя информатики, базируется на системе дидактических принципов, которые получили отражение в работах классических и современных авторов – И.П. Подласого, Ю.К. Бабанского, Л.В. Занкова, В.А. Сластенина, и др. Все дидактические принципы представляют единую систему и направлены на достижение учебных, познавательных, развивающих задач, решение которых способствует всесторонней самоактуализации педагога информатики на различных этапах его становления и развития. Выявлена система определяющих принципов реализации компьютерного моделирования в процессе самоактуализации будущего преподавателя информатики, которые отражают основные закономерности образовательного процесса.

Представляется целесообразным выделить следующие принципы в процессе самоактуализации будущего педагога:

1) принцип научности, который предусматривает использование в образовательном процессе последних достижений в сфере применения компьютерного моделирования для организации исследовательской и научно-поисковой деятельности обучающихся;

2) принцип доступности, предполагающий адекватность изучаемого материала возрастным и индивидуальным особенностям обучающихся и уровню их теоретической и практической подготовки;

Ученые записки. Электронный научный журнал Курского государственного университета. 2016.

№ 2 (38) Травкин Е. И. Возможности применения компьютерного моделирования в процессе самоактуализации преподавателя информатики в современном образовательном пространстве

3) принцип наглядности, обеспечивающий построение компьютерной модели в наглядной форме, наиболее адекватно раскрывающей существенные связи и отношения исследуемых систем или процессов;

4) принцип систематичности, предполагающий рассмотрение различных видов компетенций, получаемых знаний и формируемых умений и навыков в системе построения всех учебных курсов и всего содержания обучения как систем, входящих друг в друга и в общую систему информационной культуры, и требующий рационального деления учебного материала на смысловые фрагменты и ступенчатого овладения ими при постоянном обращении к целому;

5) принцип последовательности, который состоит в планировании содержания, развивающегося по восходящей линии, где каждое новое знание опирается на предыдущее и вытекает из него;

6) принцип связи теории с практикой, подразумевающий, что знания, приобретаемые обучающимися, взаимодействуют с жизнью, применяются на практике, используются для исследования, познания и преобразования окружающих процессов и явлений; осознание значимости приобретаемых знаний способствует повышению интереса к обучению, что положительно влияет на мотивацию и эффективность учебной деятельности;

7) принцип активности предусматривающий ясное понимание изучаемого учебного материала. Для организации активного усвоения обучающимися знаний и развития самостоятельности умственных действий в ходе учебного процесса необходимо выдвигать познавательную задачу, решение которой позволяет мотивировать творческий поиск и мыслительную деятельность;





8) принцип гибкости компьютерных моделей, понимаемый как соответствие реальному объекту и согласованность их с другими моделями, образующими систему знаний в данной предметной области и в содержании образования в целом, а также возможность оперативной модернизации исследуемой компьютерной модели в ходе экспериментальной работы;

9) принцип интегративности, предусматривающий возможность интеграции разработанных моделей в различных условиях образовательного пространства;

данный принцип также предусматривает интеграцию различных дисциплин, сфер и областей деятельности с целью решения конкретных педагогических задач;

10) принцип открытости, предоставляющий возможность постоянной модификации созданной компьютерной модели в зависимости от потребностей и условий обучения.

Организация учебного процесса на основе использования компьютерного моделирования, направленного на самоактуализацию преподавателя информатики, должна следовать следующим этапам [Кельтон, Лоу 2004]:

– формулировка задачи;

– сбор данных (информации) и определение концептуальной модели;

– определение адекватности концептуальной модели;

– формализация или создание математической модели;

– создание компьютерной модели;

– проверка компьютерной модели;

– планирование эксперимента;

– выполнение экспериментов с компьютерной моделью;

– анализ и интерпретация выходных данных;

– использование результатов.

Выявленные этапы выполняются итерационно, то есть происходит возврат к предыдущим этапам и их повторное выполнение с целью уточнения некоторых

ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

параметров разрабатываемой модели. Представленная последовательность этапов отражает общий подход к проведению компьютерного моделирования над исследуемыми объектами и позволяет следовать методологии компьютерного моделирования при организации процесса обучения.

Важно подчеркнуть, что этапы компьютерного моделирования практически полностью соответствуют этапам исследовательского обучения [Lewy 1977].

В развернутом виде исследовательское обучение предполагает, что учащийся:

– выделяет и ставит проблему, которую необходимо разрешить;

– предлагает возможные решения;

– проверяет эти возможные решения;

– исходя из данных, делает выводы в соответствии с результатами;

– применяет выводы к новым данным; делает обобщения.

По мысли сторонников исследовательского обучения, учебный процесс в идеале должен моделировать процесс научного исследования, поиска новых знаний [Кларин 1998]. Соответствие этапов, а также методологии компьютерного моделирования и исследовательского обучения дает возможность активно внедрять данный метод в процесс обучения как способ развития исследовательских способностей студентов, что способствует самоактуализации будущих преподавателей информатики.

В результате компьютерного моделирования обучающиеся создают компьютерную модель.

Под компьютерной моделью понимают [Лычкина 2000]:

условный образ объекта или некоторой системы, описанный с помощью взаимосвязанных компьютерных таблиц, блок-схем, диаграмм, графиков, рисунков, анимационных фрагментов, гипертекстов и т.д. и отображающий структуру и взаимосвязи между элементами объекта, – структурно-функциональная модель;

отдельную программу, совокупность программ, программный комплекс, позволяющий с помощью последовательности вычислений и графического отображения их результатов воспроизводить (имитировать) процессы функционирования объекта при условии воздействия на него различных (включая случайные) факторов, – имитационные модели. В работе И.Ю. Пикалова определяется, что применение имитационного моделирования для анализа сложных систем базируется на разработке методов статистических испытаний (метод Монте-Карло), которые позволяют моделировать случайные факторы с использованием вычислительной техники, что приводит к ускорению расчетов и проведению экспериментов со сложными системами [Пикалов 2014].

Понятие модели придает методу использования компьютерного моделирования в учебном процессе тот широкий спектр межпредметных связей, формирование которых является одной из основных задач самоактуализации преподавателя информатики. Сама же деятельность по построению модели — моделирование — является обобщенным видом деятельности, которая характеризует именно информатику [Каспражак 2004]. Кроме того, понятия и метод моделирования изучаются на моделях различных предметных областей, выявляя их общность. Учет межпредметных связей является необходимым условием успешного обучения. От того, как осуществляется эта связь, зависит развитие мышления и кругозора студентов.

Кроме того, правильное осуществление межпредметных связей способствует формированию научного мировоззрения, помогает учащимся обнаруживать взаимосвязи предметов и явлений в окружающем мире и создает целостное представление об изучаемых явлениях и процессах реального мира [Володин 2005].

Организация учебного процесса на основе межпредметных связей способствует вовлечению студентов в предметно-практическую деятельность, которая предполагает активное приобретение знаний, их творческое использование, развитие познавательной Ученые записки. Электронный научный журнал Курского государственного университета. 2016.

№ 2 (38) Травкин Е. И. Возможности применения компьютерного моделирования в процессе самоактуализации преподавателя информатики в современном образовательном пространстве активности и самостоятельности, формирование научного мировоззрения.

Формирование межпредметных связей на основе моделирования определяется использованием целого ряда способов получения знаний и навыков (анализ, синтез, индукция, дедукция и др.).

В свою очередь, А.В. Ястребов в своем диссертационном исследовании [Ястребов 2003] отмечает, что «высшей целью образования является подготовка специалиста, способного самостоятельно формулировать проблемы в сфере профессиональной деятельности и решать их …», «… высшее образование должно воспитывать специалиста с самосознанием исследователя, независимо от того, будет ли это ученый в узком смысле слова, ученый-инженер или ученый-учитель».

Процесс создания компьютерных моделей обладает огромным развивающим потенциалом и способствует более эффективному протеканию процесса самоактуализации на всех этапах становления и развития профессионала в области преподавания информатики. Владение основами компьютерного моделирования является каналом реализации развивающего обучения, позволяющего вывести педагога на новый качественный уровень и достичь не только вершин профессиональной компетентности, но личностного развития.

Библиографический список

Бирюков Б.В., Гастеев Ю.А., Геллер Е.С. Моделирование. М.: БСЭ, 1974.

Володин А.А. Компьютерное имитационное моделирование при изучении основ цифровой техники будущими учителями технологии: дис. … канд. пед. наук: 13.00.02.

М., 2005

Кельтон В., Лоу А. Имитационное моделирование. Классика CS. 3-е изд. СПб.:

Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2004. 847 с.: ил.

Кларин М.В. Инновации в мировой педагогике: Обучение на основе исследования, игр, дискуссии анализ зарубежного опыта. М., Рига: Педагогический центр «Эксперимент», НПЦ «Эксперимент», 1998. 180 с.: ил.

Краткий психологический словарь / сост. Л.А. Карпенко; под общ. ред.

А.В. Петровского, М.Г. Ярошевского. М.: Политиздат, 1985. 431 с.

Лычкина Н.Н. Современные тенденции в имитационном моделировании // Вестник университета. Серия «Информационные системы управления». М.: ГУУ, 2000.

№2.

Пикалов И.Ю. Изучение компьютерного моделирования в курсе «Информационные и коммуникационные технологии в науке и производстве» // Наука и современность. 2010. № 6-1. С. 307–312.

Пикалов И.Ю. Применение имитационного моделирования и экспертных систем в экономическом анализе // Auditorium. Электронный научный журнал Курского государственного университета. 2014. № 4 (4). С. 93–95.

URL:

http://auditorium.kursksu.ru/pdf/004-017.pdf Элективные курсы в профильном обучении: Образовательная область «Информатика» / под общ. ред. А.Г. Каспражака, Министерство образования РФ – Национальный фонд подготовки кадров. М.: Вита-Пресс, 2004. 112 с.

Ястребов А.В. Моделирование научных исследований как средство оптимизации обучения студента педагогического вуза: дис. докт. пед. наук: 13.00.08. М., 2003.

Lewy A. Planning the school curriculum. Paris, 1977.



Похожие работы:

«СПИСОК ВОПРОСОВ, ВКЛЮЧАЕМЫХ В ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ БИЛЕТЫ ГОСУДАРСТВЕННОГО ЭКЗАМЕНА для студентов, обучающихся по специальности 090104 "Комплексная защита объектов информатизации"...»

«Вычислительные технологии Том 18, № 1, 2013 О нестационарных решениях в задачах гидродинамики со стационарными краевыми условиями Ю. Н. Захаров, К. С. Иванов Кемеровский государственный университет, Россия e-mail: zyn@kemsu.ru, topspin83@mail.ru Численно решается нестацио...»

«Проблемы старения и долголетия, 2016, 25, № 1. – С. 50—58 УДК 612.67 В. И. Гудошников, Л. Ю. Прохоров* Совет Международного общества DOHaD, 97050-500 Санта-Мария, штат Рио-Гранди-ду-Сул, Бразилия *Московс...»

«КОМПЬЮТЕРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 2012 Т. 4 № 1 С. 45–53 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ УДК: 519.254 О применении асимптотических критериев для определения числа компонент смеси вероятностных распределений А....»

«Административная контрольная работа по информатике за 3 четверть. 7класс. 1 вариант. Письменно ответить на вопросы. Вопросы НE переписывать.1. Перечислите устройства, которые входят в состав системного блока персонального компьютера.2. Почему считается, что растровые изображения очень точно передают цвет?Решить задачи...»

«Введение Настоящее руководство по эксплуатации и гарантийный талон предназначены для мобильного телефона Micromax X1800 и содержат информацию, необходимую для надлежащей и безопасной эксплуатации устройства. Производитель и далее — (Здесь "изготовитель", "производитель" или "Micromax") Micromax Informat...»

«Программа курса "Компьютерная графика". 1. Организационно-методический раздел 1.1 Название курса Компьютерная графика Направление – 552800 Информатика и вычислительная техника. Раздел – общепрофессиональные дисциплины. Компонент – федеральный.1.2 Цели и задачи курса Основная цель курса: ознакомить ст...»

«УДК 004.9 О.В. Фридман Институт информатики и математического моделирования технологических процессов Кольского НЦ РАН Кольский филиал Петрозаводского государственного университета ПРИМЕНЕНИЕ ГРАДИЕНТНОГО...»

«Главные управления (национальные банки) Центрального банка Российской Федерации Департамент полевых учреждений № 51-Т от 27.03.2013 Межрегиональный центр О форме договора об обмене информатизации Банка России электронными сообще...»








 
2017 www.doc.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные документы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.