Компьютерные технологии обучения в процессе математической подготовки будущих учителей физики

Компьютерные технологии обучения в процессе математической подготовки будущих учителей физики Одним из приоритетных направлений совершенствования профессионально-педагогической подготовки специалиста в высшем педагогическом учебном заведении является внедрение в учебный процесс компьютерно-ориентированных систем обучения математическим дисциплинам. Как отмечает Я. Я.Болюбаш, учебный процесс организуется с учетом научно-педагогического потенциала, материальной и учебно-методической базы высшего учебного заведения, современных информационных технологий. Он ориентируется на формирование образованной, гармонично развитой личности, способной к постоянному обновлению научных знаний, профессиональной мобильности и быстрой адаптации к динамическим процессам в образовательной и социально-культурной сферах, отраслях техники и технологий, системах управления и организации труда в условиях рыночной экономики. Постановка научной проблемы разработки теоретически обоснованных методических систем обучения дисциплинам гуманитарного и естественного циклов обусловлена рядом объективных причин, связанных с развитием средств накопления, хранения, обработки, обработки и использования информационных ресурсов из различных сфер человеческой деятельности , в частности научной. Кроме того, интеграция Украины в европейское сообщество вимогають переосмысления содержания и стандартов образования вообще, подходов к обеспечению качественных характеристик подготовки квалифицированных педагогических кадров в частности.

Одним из путей информатизации высших педагогических учебных заведений является овладение студентами, преподавателями и сотрудниками специализированных педагогическими программными средствами по учебным предметам. На актуальность научных исследований по проблеме использования компьютерных технологий в учебном процессе высшего педагогического учебного заведения указывает М. И.Жалдак: "Вместе с тем педагогические вузы и институты повышения квалификации учителей по разным причинам, в частности, отсутствия необходимой материально-технической базы и научно-методического обеспечения, еще в недостаточной степени готовят учителей к широкому использованию компьютерно-ориентированных систем обучения различных предметов в средней общеобразовательной школе и других учебных заведениях ". Похожее мнение высказывает О. В.Спиваковський: "Уникальность ситуации заключается в том, что количество программных продуктов, не имеющих соответствующей сертификации, может нанести вред образованию. Для этого необходимы соответствующая научно-методическая база, соответствующие систематические исследования, наличие обоснованных теоретических подходов к изучению проблемы разработки и внедрения новых информационных технологий в учебный процесс, в том числе и к обучению студентов педагогических институтов фундаментальных курсов математики, причем с конкретными программно-методическими реализациями ". Научно-методические аспекты проблемы использования компьютерных технологий в процессе обучения математике изложены в исследованиях В. Ю.Бикова, М. С.Голованя, Ю. В.Горошка, А. М.Гуржия, М. И.Жалдака, Т. В.Зайцевои, В. И.Клочка, Н. В.Морзе, А. В.Пенькова, Ю. С.Рамського, В. И.Шавальовои и других ученых. Да, Ю. В.Горошко рассматривает проблему представления экспериментальных данных аналитической формуле, то есть набор точек, нужно представить в виде выражения. Эта проблема является важной в экспериментальных исследованиях. Автором предлагается использовать педагогическое программное средство Gran1, который позволяет приближать (аппроксимировать) по методу наименьших квадратов таблицы экспериментальных данных полиномами до седьмого степени включительно. Статья И. А.Мороз и Н. И.Зеленковои посвящено проблемам формирования правильных пространственных представлений геометрических фигур и тел вращения, понимание взаимосвязей между фигурами в пространственных конфигурациях с осознанием возможных сечений трехмерных объектов плоскостями. Одним из путей решения поставленных задач является, по мнению авторов, использование отечественного педагогического программного средства Gran-3D при изучении курса стереометрии. С. Г.Мастеровою предлагаются задания для самостоятельной работы над курсом «Аналитическая геометрия» для студентов высших педагогических учебных заведений с использованием педагогического программного средства Gran-2D и школьных учебников. И. Лупан рекомендуется использовать DERIVE при решении иррациональных уравнений, выполнении алгебраических преобразований и других вычислений. Программа DERIVE позволяет автоматизировать следующие задачи: получать решения уравнений не только второй степени, и высших степеней; решать обратную задачу — конструировать уравнения с заданными комплексными корнями; значительно упрощается переход от алгебраической формы комплексного числа к тригонометрической и наоборот и тому подобное. Краткое анализ последних исследований и публикаций, в которых начато решение проблемы и на которые мы опираемся, обусловил выделение нерешенных ранее ряда задач, а именно: исследование научно-педагогической эффективности использования компьютерных технологий при обучении математике студентов физических специальностей высшего педагогического учебного заведения; разработку научно обоснованных компьютерно-ориентированных методик обучения математического анализа с последующим качественным и количественным обработкой полученного эмпирического материала. Статья имеет целью кратко изложить предварительные результаты научных исследований по сформулированной проблемы и определить направления дальнейших поисков с учетом специфики математической подготовки студентов физических специальностей высших педагогических учебных заведений. Использование компьютерных технологий в учебном процессе требует корректировки методов, форм, средств обучения, отображается на содержании и целях обучения, превращается в средство взаимодействия преподавателя и студента. Чрезвычайно важна профессиональная подготовка студента к использованию компьютера в будущей профессиональной деятельности. По мнению О. В.Спиваковського, студенты преодолевают психологический барьер между традиционными формами, методами и средствами обучения и обучением с применением компьютерных средств гораздо быстрее, чем учителя, которые уже имеют опыт работы традиционными методами . М. И.Жалдак отмечает: "Одним из самых весомых аргументов в пользу использования компьютеров в учебном процессе или против него должен быть такой: компьютер, как и любые другие нововведения, следует использовать только тогда, когда такое использование дает неоспоримый педагогический эффект ". Ю. Г.Лотюк так определяет роль компьютера в педагогическом процессе: "... с применением компьютера связаны определенные проблемы. Надо различать недостатки, обусловленные несовершенством того или иного математического пакета, и недостатки, обусловленные неполной реализацией потенциальных возможностей компьютера. При оценке роли компьютера как средства педагогического назначения следует прежде всего учитывать, что он не более помощник педагога, а не его замена ".