Программно-методический комплекс как средство повышения качества обучения в области математического моделирования
Повышение качества обучения в области математического моделирования путем использования программно-методического комплекса (на примере изучения раздела "Математические модели естественных наук"). Особенности проведения педагогического эксперимента.
Рубрика | Педагогика |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 01.05.2018 |
Размер файла | 415,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
В третьем параграфе "Организация педагогического эксперимента и анализ его результатов" описан педагогический эксперимент и проанализированы полученные результаты.
Педагогический эксперимент по теме диссертации проводился в три этапа: поисково-констатирующий, формирующий и контрольно-оценочный. На каждом этапе ставятся свои цели и решаются конкретные задачи исследования. Эффективность разработанной методики обучения на основе ПМК проверялась по следующим критериям: владения базовыми понятиями математического моделирования, умение применять полученные знания в решении поставленных задач. Диагностический инструментарий эксперимента включал в себя: промежуточные контрольные работы и итоговое тестирование. Вопросы составлены таким образом, чтобы выявить не только знание терминологии, но и умений проводить расчеты, анализировать предложенную ситуацию, ориентироваться в рамках конкретной модели.
Педагогический эксперимент проводился на базе Астраханского государственного университета в течение двух учебных лет (2008-2010 гг.).
В нем принимали участие студенты 5 курса: группа - ИН-51, специальность - 030100 "Информатика", дисциплина - "Компьютерное моделирование", общее количество человек (за два года) - 61 и преподаватели: Пономарева И.С., Бубенщикова И.А., Тарасевич Ю.Ю., Манжосова Е.Н., Кушнер А. Г.
По традиции группа была разбита на две примерно равные подгруппы (экспериментальная и контрольная). Группы формировались таким образом, чтобы были сравнимы по основным показателям равенства начальных условий, существенным с точки зрения исследования. Обучение в экспериментальной группе осуществлялось с использованием разработанного ПМК, в контрольной группе - традиционными способами, без обращения к разработанным программно-методическим материалам.
Выдвигаются две гипотезы: нулевая гипотеза (Н0) - предполагается, что различие средних значений уровня знаний недостаточно значительно, и поэтому новая методика не оказывает никакого влияния; альтернативная гипотеза (H1) - различия между обоими распределениями достаточно значимы и обусловлены влиянием новой методики.
Для проверки эффективности применяемой методики мы воспользовались t-критерием Стьюдента для независимых выборок. В результате проведенных расчетов получен следующий результат: табличное значение tкрит равняется 2,004 при допущении возможности риска сделать ошибочное суждение в пяти случаях из ста (уровень значимости = 5% или 0,05). Табличное значение tкрит равняется 2,66 на уровне значимости = 1% или 0,01). Полученное эмпирическое значение (4,814) находится в зоне значимости tэмп > tкрит. Если полученное в эксперименте эмпирическое значение t превышает табличное, то есть основания принять альтернативную гипотезу (H1) о том, что обучаемые экспериментальной группы показывают в среднем более высокий уровень знаний, откуда следует вывод о преимуществе экспериментальной методики обучения.
Рассмотрим диаграммы, по которым устанавливаются и анализируются связи между параметрами экспериментальных объектов. Сравнение успеваемости в контрольных и экспериментальных группах осуществлялось по нескольким критериям, учитывая: время, затраченное на исследование одной модели; количества рассмотренных моделей; результаты итогового тестирования, выполненного после изучения материала.
Рис. 8 Графическое отображение результатов итогового тестирования (средний балл) в контрольной и экспериментальной группах.
Как видно из диаграммы средний балл экспериментальной группы выше, чем средний балл контрольных групп.
Рис. 9. Графическое отображение времени, затраченного на исследование одной модели в контрольной и экспериментальной группах
Как видно из диаграммы экспериментальной группой затрачивается меньше всего времени на исследование одной модели, а, следовательно, появляется возможность для рассмотрения большего числа моделей.
Рис. 10. Графическое отображение правильно выполненных заданий итогового тестирования в контрольной и экспериментальной группах
Из диаграммы видим, что студенты экспериментальной группы успевают рассмотреть наибольшее количество моделей.
Проведение педагогического эксперимента подтвердило гипотезу - разработанная методика с использованием ПМК в процессе обучения дисциплинам, связанным с математическим моделированием способствует более качественному усвоению знаний. На основании полученных результатов педагогического эксперимента можно говорить об эффективности использования разработанной методики с применением ПМК.
В заключении сформулированы следующие выводы:
В ходе теоретического и экспериментального исследования поставленной научной проблемы в соответствии с целью и задачами исследования получены следующие выводы и результаты:
1. В результате анализа и исследования существующих подходов и методик использования ПМК в образовании, определены основные цели использования ПМК в процессе обучения дисциплинам, связанным с математическим моделированием. Это позволило определить основные направления и требования к использованию ПМК в образовательном процессе вуза, что открывает новые возможности совершенствования процесса обучения математическому моделированию и позволяет максимально вызвать интерес к изучению предмета.
2. Разработана структура учебного материала и методика проведения лабораторных работ по математическому моделированию с использованием ПМК.
3. Разработаны методические приёмы использования ПМК. Последовательность предъявляемых заданий соответствует логике формирования итоговых знаний, которые, согласно методическому подходу, слагается из цепочки определенных умений. Для каждого из разделов выявлены требования к первоначальной подготовке, предшествующей изучению данного раздела, а также требования к знаниям и умениям по окончанию изучения раздача.
4. На основании разработанной методики реализован программный комплекс с использованием ИКТ.
5. Действенность разработанной методики использования ПМК была доказана в ходе экспериментальной работы, проводившейся в течение нескольких лет.
6. Получила подтверждение гипотеза исследования о том, что если обучение студентов основам математического моделирования в естествознании проводить по предлагаемой методике, с использованием ПМК, то это позволит повысить эффективность образовательного процесса и качество усвоения учебного материала: студенты затрачивают значительно меньше времени на исследование; за счет графических возможностей решение задач становится более наглядным; регулярное применение компьютера позволяет студентам относиться к программным средствам как к удобным рабочим инструментам; использование ПМК дает возможность сосредоточиться на содержательной части изучаемой системы, изучить качественные особенности ее поведения, не отвлекаясь на техническую реализацию.
Основное содержание диссертационного исследования отражено в следующих публикациях автора
1. Бубенщикова И.А., Пономарева И.С., Тарасевич Ю.Ю., Никульчев Е.В., Кондратов А.П., Юганов А.В. Виртуальная лаборатория для решения расчетных задач полиграфического материаловедения / Известия вузов. Проблемы полиграфии и издательского дела. 2008. № 2. C.45-52.
2. Бубенщикова И.А., Пономарева И.С., Зелепухина В.А., Тарасевич Ю.Ю., Манжосова Е.Н., Ибрагимова А.Р., Абдугалиев А.З., Максудов И.Т. Виртуальная лаборатория как форма организации научных исследований // Материалы Всероссийской научно-практической конференции "Информационные технологии в образовании и науке". М.: МФА, 2006. Ч.1. С.174-179.
3. Бубенщикова И.А., Пономарева И.С., Тарасевич Ю.Ю. Виртуальная лаборатория для моделирования живых систем // Математическое моделирование, вычислительная механика и геофизика. Труды V Школы-семинара, Ростов-на-Дону. Ростов н/Д: Изд-во "ЦВВР", 2007. С.18-24.
4. Бубенщикова И.А., Ибрагимова А.Р., Тарасевич Ю.Ю. Виртуальная лаборатория для моделирования живых систем // Труды XIV Международной конференции "Математика. Экономика. Образование" IV Международного симпозиума "Ряды Фурье и их приложения". Ростов н/Д: Изд-во ООО "ЦВВР". 2006. С.164.
5. Бубенщикова И.А., Пономарева И.С., Тарасевич Ю.Ю. Технология создания web-приложения на базе MATLAB Web Server // Труды Всероссийской научной конференции "Проектирование научных и инженерных приложений в среде MATLAB". СПб.: Изд-во С. - Петерб. ун-та, 2007. с.465-478
6. Бубенщикова И.А., Тарасевич Ю.Ю. Виртуальная лаборатория для исследования моделей живых систем в среде MATLAB // Проектирование инженерных и научных приложений в среде MATLAB. Материалы IV Всероссийской научной конференции. Астрахань: издательский дом "Астраханский университет". 2009. С.594-598.
7. Бубенщикова И.А., Пономарева И.С., Тарасевич Ю.Ю., Никульчев Е.В., Кондратов А.П., Юганов А.В. Структурно-функциональная модель виртуальной учебной лаборатории для решения расчетных задач в области полиграфического материаловедения // Математика. Компьютер. Образование. Сборник научных тезисов. Выпуск 15. Ижевск: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика". 2008. С.53
8. Бубенщикова И.А. Разработка и использование программно-методического комплекса в процессе обучения в области математического моделирования // Всероссийский конкурс научно-исследовательских работ в области технологий электронного обучения в образовательном процессе. Сборник научных работ в 2-х томах. Белгород: Белгородский государственный университет. 2010. С.229-239.
Свидетельства о регистрации программ
9. Бубенщикова И.А., Пономарева И.С., Тарасевич Ю.Ю. Виртуальная лаборатория сложных систем // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007613981. - М.: РОСПАТЕНТ, 18.09.2007г.
10. Бубенщикова И.А., Тарасевич Ю.Ю., Ризниченко Г.Ю., Тёрлова Л.Д., Плюснина Т.Ю. Виртуальная лаборатория исследования живых систем // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2010616635. - М.: РОСПАТЕНТ, 05.10.2010.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Состав учебно-методических комплексов, их виды. Методы обучения как составная часть учебно-методического комплекса, урок как его элемент. Программно-методическое обеспечение образовательной области "Технология". Преподавание раздела "Вышивка "Хардангер".
дипломная работа [3,3 M], добавлен 04.11.2015Разработка структуры и содержания программно-методического обеспечения по теме "Компьютерные коммуникации и сети". Использование программно-методического комплекса в учебном процессе в условиях подготовки операторов ЭВМ в профессиональном училище.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 19.02.2014Повышение эффективности обучения информатике базового курса на примере программно-методического комплекса "Информатика и ИКТ". Системообразующая роль информатики в организации учебного процесса с использованием информационно-коммуникационных технологий.
дипломная работа [334,2 K], добавлен 07.12.2014Математическое моделирование в школе. Роль изучения элементов математического моделирования в курсе математики 5-6 классов. Анализ учебников Г.В. Дорофеева, Л.Г. Петерсон с точки зрения формирования умений, характерных для математического моделирования.
дипломная работа [442,6 K], добавлен 28.05.2008Анализ существующей практики школьного математического образования. Ознакомление с теоретическими основами использования моделирования в процессе обучения решению задач. Определение понятия задачи и процесса ее решения в начальном курсе математики.
дипломная работа [136,4 K], добавлен 08.09.2017Повышение эффективности контроля качества образования. Создание современных систем адаптивного обучения и контроля при помощи компьютерных и программно-педагогических тестовых технологий. Опыт учителей начальных классов по применению тестирования.
курсовая работа [341,4 K], добавлен 06.02.2015Роль изучения элементов математического моделирования в курсе математики 5-6 классов. Математическая модель и моделирование. Анализ учебника "Математика" для 6 класса Г.В. Дорофеева, Л.Г. Петерсон на наличие задач для формирования прикладных умений.
курсовая работа [55,5 K], добавлен 12.06.2010Проблема методов обучения и их классификация. Основные понятия, непосредственно связанные со способами отслеживания учебных результатов и повышения качества знаний. Сущность и типы педагогического мониторинга как средства повышения качества обучения.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 08.06.2015Подготовка учителя к использованию программно-педагогических средств на уроках информатики. Виртуальные компьютерные лаборатории, их классификация. Разработка комплекса программно-педагогических средств обучения информатике, оценка их эффективности.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 16.06.2015Повышение качества математического образования. Методика использования занимательных задач в ходе внеурочной деятельности. Роль кружковой работы как одной из форм внеурочной деятельности учащихся. Психолого-педагогические аспекты изучения теории графов.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 13.12.2017Общая характеристика истории школьного математического образования. Цели изучения курса. Достижения советского периода. Повышение эффективности профессиональной подготовки учителя математики. Престижные математические премии мирового уровня последних лет.
лекция [3,6 M], добавлен 20.09.2015Сущность понятия инновационного образования. Основы современных гуманитарных педагогических технологий обучения. Содержание методик постановки чисел, педагогического процесса, концентрированного, эвристического обучения, коллективной мыследеятельности.
курсовая работа [232,2 K], добавлен 21.11.2010Основные понятия, непосредственно связанные со способами отслеживания учебных результатов и повышения качества знаний. Сравнение отметочной и безотметочной систем отслеживания учебных результатов. Влияние мониторинга на повышение качества знаний.
дипломная работа [3,5 M], добавлен 28.06.2015Психолого-педагогические особенности учащихся среднего звена школьного обучения. Разработка рекомендаций и заданий для занятий математического кружка в 5-6 классах, которые направлены на повышение уровня математического образования и развития учащихся.
дипломная работа [325,3 K], добавлен 05.11.2011Чтение как один из видов речевой деятельности. Вопросы классификации основных видов чтения. Цель и средство обучения иностранному языку. Комплекс упражнений по изучающему чтению для старшего этапа обучения на примере изучения французского языка.
курсовая работа [64,1 K], добавлен 17.01.2012Особенности формирования математического мышления младших школьников. Основные методы и приемы работы с задачей в начальной школе. Усвоение детьми концепции действительного числа. Преодоление трудностей в решении текстовых задач с помощью моделирования.
дипломная работа [357,8 K], добавлен 22.10.2012Личностно ориентированный подход, идея развивающего обучения как новая парадигма образования в РФ. Концепция школьного математического образования: обучение приемам математического познания и математического мышления. Педагогические идеи Л.С. Выготского.
реферат [14,1 K], добавлен 16.09.2009Признаки, функции и технологии концентрированного обучения. Повышение качества обучения студентов через создание оптимальной организационной структуры учебного процесса. Сближение обучения с естественными психологическими закономерностями обучения.
контрольная работа [34,7 K], добавлен 11.12.2014Дифференциация обучения - один из важнейших путей развития лицея, колледжа. Интересы, склонности, специальные способности. Педагогическая концепция развития математического мышления учащихся на основе дифференцированного обучения. Уровневое тестирование.
методичка [102,9 K], добавлен 14.03.2011Международное исследование образовательных достижений учащихся как измеритель качества математической подготовки школьников. Компетентностный подход как средство повышения качества грамотности. Компетентностно-ориентированные математические задачи.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 24.06.2009