РОЛЬ І МІСЦЕ СУЧАСНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ В ОСВІТІ

Сучасна інформаційна теологія – це сукупність принципово нових засобів і методів опрацьованих даних, що забезпечують цілеспрямоване створення, передавання, зберігання і подання інформаційного продукту (даних, ідей, знань) з найменшими витратами і згідно із закономірностями того соціального оточення, де розвивається ця інформаційна технологія [1]. Інформаційна технологія базується на комп’ютерах, можливості яких визначаються їх забезпеченням: апаратним (handware), програмним (soltware), «мозковим» (brainware). Велику роль в сучасному етапі розвитку інформаційних технологій відіграє останній компонент [2].

Сучасна інформаційна технологія в освіті – це комплекс навчальних і навчально-методичних матеріалів, технічних та інструментальних засобів обчислювальної техніки навчального призначення, а також система наукових знань про роль і місце обчислювальної техніки в навчальному процесі, про форми і методи їх застосування для вдосконалення праці викладачів та студентів [3].

Використання сучасної інформаційної технології дає можливість розкрити гуманітарний потенціал природничих дисциплін, пов’язаний із формуванням наукового світогляду, розвитком аналітичного та творчого мислення, суспільної свідомості та свідомого ставлення до оточуючого світу [6].

Особливого значення при використанні інформаційних технологій у навчанні набуває врахування і розвиток неформалізованих, творчих компонентів мислення: реалізація проблемної ситуації чи постановка задачі; самостійне формування критеріїв добору потрібних операцій, що приводять до розв’язку задачі; генерація здогадок і гіпотез у процесі пошуку основної ідеї розв’язання (наукова, технічна фантазія, що не зводяться комбінаторних та генерації випадкових станів).

Математичні програмні засоби

Охарактеризуємо окремі програмні засоби, що повністю або частково орієнтовані на використання при вивченні різних розділів математики, як і у вищій, так і в середній школі.

MACSYMA – система комп’ютерної алгебри, що містить багато математичних методів, які використовують у науці і техніці: знаходження границь, похідних, невизначених і визначених інтегралів, спрощення виразів, операцій над векторами, матрицями, розв’язування систем нелінійних рівнянь та інше. За допомогою цього засобу можна розв’язувати задачі як чисельно, так і символьно, і графічно.

EUREKA – програмний засіб, за допомогою якого можна розв’язувати системи лінійних і нелінійних рівнянь та нерівностей і перевіряти знайдені розв’язки, розв’язувати задачі лінійного програмування, будувати графіки та інше [4].

GRAPHER – програмний засіб, за допомогою якого можна будувати до 10 графіків на одній координатній площині, масштабувати осі, виводити заголовки і коментарі, друкувати графіки на папері, зберігати графічну і числову інформацію у файлах [5].

Але зазначені програми при розробці не були орієнтовані на використання в навчальному процесі і тому їх використання в навчальному процесі пов’язане з великою кількістю проблем і ускладнень. Щоб уникнути цього, доцільно при вивченні вищої математики використовувати ті програмні засоби, які при розробці були безпосередньо зорієнтовані на навчальний процес.

До таких програмних засобів належать програма GRAN1 (була створена 1990-1999 рр. у НПУ ім. М. П. Драгоманова), програмний засіб DERIVE (виробництво США, розповсюджується безкоштовно через мережу INTERNET), IBM GEOMETRY SERIES, MATH PRACTICE TUTOR. На сьогоднішній день окрім названих популярні пакети MATHCAD, MATHLAB, STATGRAPH, MAPLE, MATEMATIKA, які можна використовувати як при вивченні окремих розділів математики, так і при розв’язуванні суто професійних, вузькоспеціалізованих математичних задач.

За допомогою зазначених програм студент може розв’язувати окремі задачі, навіть не знаючи відповідного аналітичного апарату, методів і формул, правил перетворення виразів тощо [7]. Відповідні програми перетворюють окремі розділи і методи математики на «математику для всіх», що робить їх доступними, зрозумілими, легкими і зручними для використання. Такий підхід до вивчення математики дає наочні уявлення про поняття, що вивчаються образне мислення, просторову уяву, уможливлює глибоке проникнення в сутність досліджуваного явища, неформальне розв’язання задачі. При цьому на передній план висуваються з’ясування проблеми, постановка задачі, розробка відповідної математичної моделі, матеріальна інтерпретація отриманих результатів за допомогою комп’ютера.

На мою думку при вивченні вищої математики ефективно використовувати такі програмні засоби: GRAN1, DERIVE, EXCEL.

Програмний засіб GRAN1

Як зазначалося програму GRAN1 було створено для цілеспрямованого використання в навчальному процесі при вивченні дисциплін математичного циклу [7].

Назва програми GRAN1 походить від її призначення – графічний аналіз функції. Для роботи з програмою потрібні два файли – gran1.exe і gran1.hlp загальним обсягом близько 240 Кб. Файл gran1.hlp можна використовувати для роботи з програмою контекстно-чутливої допомоги. Відсутність цього файлу не впливає на роботу файлу gran1.exe. Після активізації файлу gran1.exe на екрані комп’ютера з’являється зображення. Екран умовно поділений на п’ять частин: головне меню, вікна «Графік», «Вибір», « Функція», «Статус».

Зазначимо, що існують українська і російська версії програми.

Програмний засіб DERIVE

Розв’язання широкого класу математичних задач, як правило, потребує громіздких обчислень. Обчислення можна здійснювати як над числами, так і над масивами чисел (матрицями, векторами тощо). Прискорити процес виконання обчислюваних операцій і зменшити ймовірність появи помилок при розв’язуванні задач можна за допомогою спеціальних програмних засобів. Одним з таких засобів є програма DERIVE. Зазначимо, що ця програма широковідома користувачам персональних комп’ютерів як в Україні так і за її межами [7].

Програма DERIVE призначена для розв’язання математичних задач у символьному вигляді. До таких задач належать спрощення виразів; виконання арифметичних дій; розклад многочленів на множники; відшукання границь; обчислення похідних, інтегралів; розв’язання рівнянь і їх систем; виконання дій над матрицями та ін.. Програма передбачає можливість побудови графіків функцій на площині й зображення поверхонь у просторі.

Для роботи з програмою DERIVE (для Windows) потрібно активізувати файл DFW.EXE. Після замовлення стає активним алгебраїчне вікно, про що вказує напис у верхній лівій частині екрана. Зауважимо, що програма передбачає можливість режимів 2D-PLOT Windows і 3D-PLOT Windows, які є графічними й відповідають дво- та тривимірному просторам.

Література:

1. Гриценко В. Информационная технология: состояние и вопросы развития / В. Гриценко, Б. Паньшин. – К.: Наук. думка, 1989.

2. Монахов В. Что такое новая информационная технология обучения? / Монахов В. // Математика в школе. – 1990. – №2. – С. 47-52.

3. Шатров А. О проблеме информатизации образования / А. Шатров, Ю. Цевенков // Информатика и образование. – 1989. – №5. – С. 3-10.

4. Очков В. Рассказ о трех «Э» (Eureka, этика, экономика) / Очков В. / Информатика и образование. – 1990. – №2. – С. 77-84.

5. Смородинский А. Графические пакеты / А. Смородинский, Ф. Воскресенский Ф. // Компьютер-Пресс. Обозрение зарубежной прессы. – №10. – С. 47-54.

6. Жалдак М. Проблеми інформатизації навчального процесу і в вузі / Жалдак М. // Сучасна інформаційна технологія в навчальному процесі. – К.: Вид-во КДПІ, 1991. – С. 3-16.

7. Жалдак М. Комп’ютер на уроках інформатики: Посібн. для вчителів/ Жалдак М. . – К.: Техніка, 1997.