И. В. Дробышева кандидат педагогических наук, профессор

Вид материала

Документы

Содержание Роль системы электронных таблиц excel в интеграции естественно-математических дисциплин

Подобный материал:

• Федеральными Государственными Требованиями детство примерная основная общеобразовательная, 3629.29kb.
• Федеральными Государственными Требованиями детство примерная основная общеобразовательная, 7829.77kb.
• Декан, кандидат педагогических наук, доцент Е. В. Шустова Доктор педагогических наук,, 538.89kb.
• Программа воспитания и обучения в детском саду, 3936.51kb.
• Программа воспитания и обучения в детском саду, 3919.5kb.
• Программа воспитания и обучения в детском саду, 3924.08kb.
• Программа воспитания и обучения в детском саду, 3718.01kb.
• Л. Р. Муминова доктор педагогических наук, профессор; Е. В. Оганесян кандидат педагогических, 2948.06kb.
• «Слова о Полку Игореве», 3567.27kb.
• Умк занкова Дидактическая система развивающего обучения Л. В. Занкова академик, доктор, 139.44kb.

РОЛЬ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОННЫХ ТАБЛИЦ EXCEL В ИНТЕГРАЦИИ ЕСТЕСТВЕННО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН

М.Ф.Каримов

Бирская государственная социально-педагогическая академия, г.Бирск

В состав прикладного программного обеспечения любого персонального компьютера включается система электронных таблиц и она изучается каждым школьником в среднем учебном заведении [1]. В системе высшего профессионального образования спектр функциональных возможностей системы электронных таблиц Excel осваивается студентами в рамках государственного стандарта во время лекционных и практических занятий по общекультурным дисциплинам «Информатика» и «Информационные технологии».

В связи с тем, что система электронных таблиц является пакетом компьютерных программ, предназначенных для ввода, хранения, автоматической обработки и вывода на видеомониторы числовых, логических, текстовых и географических данных, она сможет выполнять интегративные функции при установлении и развитии связей между естественно-математическими дисциплинами, преподаваемыми в высшей школе.

Известно, что чувственно – эмпирическое познание объектов, процессов и явлений природной действительности, составляющее первый структурный элемент, уровень или форму научного познания реальности и наглядно отражающее объективный мир, осуществляется с помощью органов чувств человека (зрение, слух, осязание, обоняние, вкус и т.д.) и выражается посредством ощущений, восприятий и представлений, тесно связанных с интуитивным и абстрактным мышлением субъекта познания.

Согласно положениям теории познания эмпирические закономерности, установленные на основе опытных физических, химических, биологических и технологических данных, образуют необходимую ступень научного познания действительности в виду того, что практика является источником всех знаний человечества.

Опыт показывает, что наиболее часто даваемые будущими учителями – исследователями, обучающимися на физико-математическом, химико-биологическом и технологическом факультетах, определения основных методов информационного моделирования природной и технической действительности, состоящего из постановки задачи, построения модели, разработки и исполнения алгоритма, анализа результатов и формулирования выводов, возврата к предыдущим этапам при неудовлетворительном решении задачи [2], проверяемое в ходе педагогической практики студентов в средних учебных заведениях, имеют следующие формулировки.

Наблюдение – это целенаправленное замечание, описание и оценка состояния исследуемого естественного или искусственного объекта, без воздействия на него со стороны субъекта познания объектов, процессов и явлений окружающего нас мира.

Эксперимент – это описание и оценка состояния исследуемого физического, химического, биологического или технического объекта при определенных естественных или искусственных условиях и планомерном воздействии на него со стороны субъекта познания с целью выявления искомой причинно – следственной связи в природном или техническом явлении.

Систематическое и регулярное проектирование и реализация эмпирических методов физических, химических и биологических исследований ориентированы на развитие у будущих учителей – исследователей творческой целеустремленности, интеллектуальной активности, научной компетентности, профессиональной дисциплинированности и педагогической коммуникативности, диагностической, проективной, конструктивной, реализующей и оценочной функций.

Студенты естественно-математических факультетов педагогического вуза при усвоении обязательного или факультативного курса «Теория вероятностей и математическая статистика» знакомятся со всеми определениями понятий вероятности, случайного события, случайной величины и случайного процесса, решают задачи на соответствующие темы, уделяют много внимания выяснению статистических закономерностей, возникающих в результате взаимодействия большого числа случайных факторов, производят статистические оценки параметров распределения, осуществляют проверку статистических гипотез, изучают дисперсионный и корреляционный анализы, осваивают непараметрические методы математической статистики [3].

На лабораторных занятиях по физике, химии, биологии и вневузовской полевой практике будущие учителя – исследователи прочно осваивают следующие общенаучные эмпирические методы познания реальности: а) наблюдение – целенаправленное изучение объектов действительности, опираясь на ощущения, восприятия и представления; б) описание – фиксирование, сбор и упорядочение данных и сведений об изучаемом объекте; в) измерение - определение числового отношения измеряемой величины, относящейся к изучаемому объекту, к эталонной величине, принятой за единицу.

Согласно интегративному подходу к изучению действительности статистическую обработку данных и результатов эмпирических учебных и научных исследований педвузовские студенты физики, химики и биологи проводят на основе современной теории оценки ошибок измерений и проверки справедливости выдвинутых гипотез с помощью языков программирования высокого уровня или пакетов прикладных программ персональных компьютеров.

Будущие учителя физики, химии, биологии и технологии, учитывая важность с точки зрения научного познания и преобразования природной и технической действительности достоверной и полной обработки численных данных экспериментов, проведенных в ходе лабораторных, курсовых и дипломных работ, на старших курсах изучают полный спектр функциональных возможностей системы электронных таблиц Excel в части реализации положений и методов математической статистики. К основным статистическим функциям системы электронных таблиц Excel, освоенным в вузе студентами-физиками, химиками и биологами, относятся: 1) ДИСП(число1;число2;…) – значение дисперсии по выборке из аргументов число1, число2, …; 2) ДОВЕРИТ(альфа;станд_откл;размер) – значение доверительного интервала по уровню значимости альфа, стандартному отклонению генеральной совокупности станд_откл и объему выборки размер; 3) КОРРЕЛ(массив1;массив2) – значение коэффициента корреляции между двумя множествами данных, обозначенных через массив1 и массив2, записанных в интервалы ячеек электронной таблицы.

При построении математических моделей физических, химических и биологических объектов, процессов и явлений будущими исследователями природы используются такие математические и логические функции системы электронных таблиц, как ABS – абсолютная величина, ACOS – арккосинус, ACOSH - гиперболический арккосинус, ASIN – арксинус, ASINH – гиперболический арксинус, ATAN – арктангенс, ATANH – гиперболический арктангенс, COS – косинус, COSH – гиперболический косинус, EXP – экспонента, LN – натуральный логарифм, LOG10 – десятичный логарифм, SIN – синус, SINH – гиперболический синус, TAN – тангенс, TANH – гиперболический тангенс, ЕСЛИ – проверка условия, ЗНАК – знак числа, И – логическое умножение, ИЛИ – логическое сложение, КОРЕНЬ – положительное значение квадратного корня, НЕ – логическое отрицание, НОД – наибольший общий делитель, НОК - наименьшее общее кратное, ОСТАТ – остаток от деления, СЛЧИС – случайное число в интервале от нуля до единицы, СУММ – суммирование, ЦЕЛОЕ –округление числа до ближайшего меньшего по модулю целого и другие.

Систематическое и регулярное использование студентами естественно-математических и технологических факультетов вуза на практических и лабораторных занятиях по математике, физике, химии и биологии всего спектра функциональных возможностей системы электронных таблиц Excel способствует наиболее полной реализации в высшей школе интегративного подхода к учебному и научному познанию и преобразованию природной и технической действительности.

Итак, студенты-математики, физики, химики, биологи и технологи, овладевшие функциональными возможностями системы электронных таблиц Excel, при общении и совместной постановке и решении научных задач рассуждают на одном, понятном всем языке новой компьютерной технологии. Этим достигается реальная интеграция естественно-математических дисциплин, изучаемых в высшем учебном заведении.


Литература

1. Каримов М.Ф. Компьютерные технологии в структуре универсального метода информационного моделирования // Сборник научных трудов «Проблемы развития личности в условиях сельской школы». – М.: Изд-во НИИ ОСО РАО, 1996. – С. 106 – 116.
   
2. Каримов М.Ф. Информационное моделирование – способ творческой деятельности педагога // Материалы Всероссийской научно – практической конференции «Инновационные процессы в образовании и творческая индивидуальность педагога». - Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 1995. – С. 54 – 55.
   
3. Каримов М.Ф. Компьютерное моделирование эвристическими и логическими методами в подготовке будущих учителей-исследователей // Сборник научных трудов «Математика. Компьютер. Образование». – М.: Российский фонд фундаментальных исследований. – 2001. – Вып.8 – Часть I. – С. 140 – 142.