Интенсивное внедрение информационных технологий во все сферы человеческой деятельности неразрывно связано с развитием компьютерного моделирования как одного из мощнейших способов познания окружающей действительности. Моделирование составляет неотъемлемую часть современной фундаментальной и прикладной науки, по важности оно приближается к традиционным экспериментальным и теоретическим методам. Все большее значение для практической жизни приобретают фундаментальные знания, способствующие творческому развитию личности. Важна конструктивность приобретаемых знаний, умение их структурировать в соответствии с поставленной целью. Формирование и получение новых знаний должно базироваться на строгой методологии системного подхода, в рамках которого особое место занимает модельный подход. Возможности модельного подхода крайне разнообразны как по используемым формальным моделям, так и по способам реализации методов моделирования. Методология моделирования долгое время развивалась независимо отдельными науками. Отсутствовала единая система понятий, единая терминология. Лишь постепенно стала осознаваться роль моделирования как универсального метода научного познания.

Понятию «модель» сопоставим специально синтезированный для удобства исследования объект, который обладает необходимой степенью подобия исходному, адекватно целям исследования, сформулированным субъектом или лицом, принявшим решение относительно исследования системы. Связанное с понятием «модель» понятие «моделирование» представляет метод исследования объектов на их моделях и определяет деятельность человека по созданию и изучению моделей.

В настоящее время широкое развитие получило компьютерное, структурно-функциональное моделирование, суть которого заключена в получении количественных и качественных результатов по имеющейся модели, компьютеру при этом отводится особая роль как вспомогательного средства для решения задач, решаемых обычными вычислительными средствами, алгоритмами, технологиями; средства постановки и решения новых задач, не решаемых традиционными средствами; средства конструирования учебных моделирующих сред; средства моделирования для получения новых знаний.

В соответствии с государственным образовательным стандартом [2] в учебных планах педагогических вузов по специальности 030100-Информатика, выделена дисциплина «Компьютерное моделирование». Цель этого курса - расширить представления студентов о моделировании как о методе научного познания, ознакомить с использованием компьютера как средства познания и научно-исследовательской деятельности.

Умение перевести проблему из реальной действительности в адекватную модель, исследование этой модели в процессе решения задачи и правильная интерпретация результатов являются сегодня важнейшими элементами информационной культуры [1]. В исследованиях В.К. Белошапка, С.А. Бешенкова, А.Г. Гейна, Т.Б. Захаровой, А.С. Лесневского, А.В. Могилева, Н.И. Пак, Е.А. Ракитиной, В.А. Стукалова, Ю.Ю. Тарасевич, Е.К. Хеннера, А.П. Шестакова и других ученых представлены методические системы преподавания теории компьютерного моделирования, информационного моделирования, являющиеся подсистемами педагогической системы обучения будущих учителей информатики.

Курс по изучению компьютерного моделирования можно представить в виде педагогической системы, являющейся системой более низкого порядка по отношению к общей системе обучения будущих учителей информатики. Подсистемами педагогической системы в нашем случае будут являться система понятий курса «Компьютерное моделирование», методическая система и система заданий.

При построении системы понятий по курсу компьютерного моделирования необходимо: определить цель функционирования системы; определить подсистемы и их взаимодействие; соединить подсистемы в единое целое; ввести систему в учебный процесс; проверить работоспособность систем посредством контроля знаний обучаемых.

Основным понятием учебного курса «Компьютерное моделирование» для специальности 030100-Информатика является понятие «компьютерная модель», которое можно определить, классифицировать и иерархически упорядоченно объединить в систему, представленную на схеме 1.

Под методической системой будем понимать упорядоченную совокупность взаимосвязанных и взаимообусловленных методов, форм и средств планирования и проведения контроля, анализа, корректирования учебного процесса, направленных на повышение эффективности обучения студентов.

Схема 1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

компьютерное моделирование студент познание

Методическая система представляет собой совокупность пяти иерархически взаимосвязанных составляющих [4]: цель, содержание, методы, организационные формы и средства обучения. Целью методической системы курса «Компьютерное моделирование» является формирование знаний, умений, навыков при изучении компьютерного моделирования. При проектировании данного курса необходимо учитывать и его методическую направленность.

На основе сказанного выше методическую систему курса «Компьютерное моделирование» можно представить в виде трех уровней:

1. Уровень пользователя готовыми компьютерными моделями. Целью данного уровня является формирование знаний по основным понятиям компьютерного и информационного моделирования и умений по работе с компьютерными и информационными моделями на уровне пользователя. Цели уровня пользователя определяют содержание учебной дисциплины «Компьютерное моделирование».

2. Уровень разработчика компьютерных моделей. Цель уровня - формирование знаний и умений по основным понятиям теории компьютерного и информационного моделирования, и базовым методологиям проектирования, по разработке и реализации компьютерных и информационных моделей на уровне разработчика. Цели уровня определяют методы обучения.

3. Уровень преподавателя направлен на методическую подготовку будущих учителей информатики. Цель данного уровня - формирование знаний и умений по построению методической системы обучения разделу «Компьютерное и информационное моделирование» в школьном курсе информатики. Третий уровень определяет формы и средства обучения.

При построении методической системы необходимо руководствоваться и нормативными положениями - принципами обучения. Принципы обучения играют роль требований, которые предъявляют к каждому компоненту методической системы.

Рассмотренная система курса по изучению компьютерного моделирования позволяет нам организовать электронный интернет-учебник [3], который будет еще одним средством обучения, наряду с традиционными, и будет содержать систему понятий, систему заданий и контроля, а также среду работы студентов с учебной телеконференцией.

Дисциплина «Компьютерное моделирование» в учебном плане специальности «Информатика» представлена на последнем курсе обучения, что позволяет интегрировать знания из разных областей и реализовать их при проектировании моделей объектов и явлений различной природы.

Литература

1. Белошапка В. К. Информационное моделирование в примерах и задачах. - Омск: Издательство ОГПИ, 1992.

2. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по специальности 030100 «Информатика». - Минобразования РФ, 2000.

3. Пак Н.И. Нелинейные технологии обучения в условиях информатизации: Монография. - Красноярск: РИО КГПУ, 2004.

4. Пышкало А.М. Методическая система обучения геометрии в начальной школе. Автореферат дисс. … докт. пед. наук, 1975.

Размещено на Allbest.ru