CC BY
1INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "RAPID DEVELOPMENT OF MULTILATERAL INTERNATIONAL RELATIONS FROM A
PEDAGOGICAL POINT OF VIEW" _4 JUNE, 2024_
ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПРОГРАММ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ОБУЧЕНИИ
МАТЕМАТИКЕ
Авчибекова М.И
специальность 7М01501-Математика, магистрант 1 курса Казахский национальный женский педагогический университет, г. Алматы, Казахстан https://doi.org/10.5281/zenodo.11505236
Аннотация. В статье рассматриваются преимущества междисциплинарного преподавания информатики и математики в общеобразовательных школах. Интегрируя математику и информатику, учащиеся могут улучшить свои навыки алгоритмического мышления, решая различные задачи. Основная цель межпредметной коммуникации -установление связи между образовательным, обучающим и развивающим аспектами образовательного процесса. Использование компьютерных программ для решения математических задач помогает учащимся ускорить обучение и развить самостоятельность в работе. Такой подход не только повышает интерес учащихся к предмету, но и развивает их таланты и личностные способности, в конечном итоге повышает качество преподавания и ускоряет процесс обучения.
Ключевые слова: инновационная технология, обучение математике, MathCad, Maple, математические пакеты.
Ацдатпа. Мацалада жалпы бшм беретт мектептерде информатика мен математиканы пэнаралыц оцытудыц артыцшылыцтары царастырылган. Математика мен информатиканы юр1кт1ру арцылы студенттер эртYрлi есептерд1 шешу арцылы алгоритмдт ойлау цабшеттерт жетiлдiре алады. Пэнаралыц байланыстыц негiзгi мацсаты - оцу процестщ тэрбиелщ оцыту жэне дамытушылыц аспектiлерi арасындагы байланысты орнату. Математикалыц есептердi шешу Yшiн компьютерлт багдарламаларды пайдалану студенттердщ оцуын тездетуге жэне вз жумысында дербестiктi дамытуга квмектеседi. Бул тэсш оцушылардыц пэнге деген цызыгушылыгын арттырып цана цоймай, олардыц дарындылыгы мен жеке цабшеттерт дамытып, туптеп келгенде оцыту сапасын арттырып, оцу Yдерiсiн жеделдетедi.
Юлт свздер: инновациялыц технология, математиканы оцыту, MathCad, Maple, математикалыц пакеттер.
Abstract. The article discusses the advantages of interdisciplinary teaching of computer science and mathematics in secondary schools. By integrating mathematics and computer science, students can improve their algorithmic thinking skills by solving a variety of problems. The main goal of interdisciplinary communication is to establish a connection between educational, training and developmental aspects of the educational process. Using computer programs to solve math problems helps students accelerate their learning and develop independence in their work. This approach not only increases students' interest in the subject, but also develops their talents and personal abilities, ultimately improving the quality of teaching and speeding up the learning process.
Keywords: innovative technology, teaching mathematics, MathCad, Maple, mathematical packages.
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "RAPID DEVELOPMENT OF MULTILATERAL INTERNATIONAL RELATIONS FROM A
PEDAGOGICAL POINT OF VIEW" _4 JUNE, 2024_
В современном обществе конкурентоспособность выпускников университетов на рынке труда зависит не только от их базового образования, но и от их умения использовать компьютерные технологии в своей профессиональной деятельности. Поэтому крайне важно развивать навыки компьютерных технологий с первого года обучения. Наиболее эффективный подход к достижению этой цели - система математического обучения, объединяющая математику и информатику [1]. Эта интеграция становится все более важной по мере того, как общество становится все более цифровым. На стыке математики и современных информационных технологий, необходимых для широкого распространения практики дистанционного обучения, возникает новая дисциплина — компьютерная математика [2].
Современные студенты средних школ и университетов умеют ориентироваться в процессах поиска информации при использовании ресурсов программного обеспечения. Следовательно, потребность в владении пакетами Microsoft Office, такими как Word и Excel, в самостоятельной работе учащихся не только способствует развитию навыков компьютерной математики, но и упрощает рутинные вычислительные задачи, делая их более интересными для учащихся [3].
Использование этих пакетов позволит ученику проверять сделанные вручную преобразования, например, вычисления интегралов или производных, а также избежать ошибок в громоздких вычислениях. Эффективное использование математических пакетов позволит ученикам больше сосредоточиться на построении математических моделей, выборе методов решения и анализе полученных результатов. Поддержка учебного процесса с помощью математических программных пакетов позволяет организовать и оптимизировать самостоятельную работу учеников, занимающую многочасовую учебную программу [4].
Как отметил российский педагог Ушинский К.Д. [5], в соответствии с требованиями современности каждый учитель, совершенствуя свои знания, использует на своих уроках инновационные технологии, отвечающие новым требованиям. Такой подход делает уроки более увлекательными, содержательными, рациональными и эффективными по сравнению со старыми монотонными занятиями. В современном мире уровень научно-технического развития обусловливает необходимость того, чтобы каждый студент обладал качественными и глубокими знаниями, умениями, занимался творческой работой, обладал способностью критически мыслить. Основная цель преподавания математики — систематическое применение специализированных педагогических методов для развития творческого и логического мышления учащихся, научного мировоззрения и активности при формировании навыков самообразования.
Использование компьютерных математических пакетов Maple и MathCad при обучении программированию и моделированию в курсе математики в школе или в вузе направлено на достижение следующих целей:
• Повышение эффективности обучения, сделав процесс обучения более наглядным, интерактивным и интересным, что способствует более эффективному обучению.
• Интеграция программирования и математического мышления. Установить более тесную связь между принципами структурного программирования и логикой математического мышления, что способствует развитию алгоритмического мышления и глубокому пониманию основ программирования.
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "RAPID DEVELOPMENT OF MULTILATERAL INTERNATIONAL RELATIONS FROM A
PEDAGOGICAL POINT OF VIEW" _4 JUNE, 2024_
• Укрепить знания и навыки учащихся в области алгоритмизации и программирования.
• Развитие системных мышлений учащихся, активизирует их творческие и исследовательские способности, используя аналитические возможности Maple и графическую интерпретацию результатов программирования.
• Научить учеников проектировать и создавать оригинальные программные продукты на базе MathCad и Maple, используя технологии моделирования и метод проектирования, что способствует развитию самостоятельности и нестандартного мышления.
Преимущество и недостатки пакетов MathCad и Maple:
Преимущество Недостатки
Мощный механизм символьных вычислений Может быть дорогим
Обширная библиотека математических функций Ограниченная поддержка некоторых языков программирования
Интерактивная среда Неоткрытый исходный код
Высококачественная документация Может быть медленным при решении больших задач
Простота использования
MathCAD имеет мощные математические инструменты. Он включает в себя основные математические функции, такие как матричные операции, тригонометрия, численное решение обыкновенных дифференциальных уравнений, некоторые статистические алгоритмы, решение систем нелинейных уравнений, поиск экстремумов функций и т. д.
Каждая страница документа MathCAD может содержать текст, математические выражения, 2D и 3D-графику, а также изображения, созданные в других приложениях Windows. Это позволяет создать исчерпывающий отчет о проделанной работе непосредственно в среде MathCAD [6].
Важным преимуществом пакета является «живая» вычислительная архитектура. При изменении значения какой-либо переменной MathCAD автоматически пересчитывает все математические выражения, в которых она используется.Изучение эффективности математических программ, используемых при обучении математике, имеет решающее значение для повышения качества математического образования.
Maple — пожалуй, самая сбалансированная система в компьютерной математике и бесспорный лидер в области символьных вычислений. Он сочетает в себе мощный символьный движок с интуитивно понятным структурированным языком программирования, что делает Maple подходящим как для небольших задач, так и для крупных проектов [7].
Еще одно важное направление развития Maple — повышение эффективности численных расчетов. Это существенно расширяет возможности использования Maple при численном моделировании и выполнении сложных расчетов, в том числе с произвольной точностью. Наконец, еще одним важным направлением развития этой системы является тесная интеграция Maple с другим программным обеспечением.
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "RAPID DEVELOPMENT OF MULTILATERAL INTERNATIONAL RELATIONS FROM A
PEDAGOGICAL POINT OF VIEW" _4 JUNE, 2024_
Оценивая эффективность различных программ, преподаватели могут определить наиболее эффективные способы преподавания математики и гарантировать, что учащиеся получают наилучшее образование.
Заключительный анализ пакетов:
MathCad Maple
Графика + +
Преобразование + +
Иллюстративност ь + +
Задачи линейной алгебры + +
Задачи мат анализа + +
Статистическая функция + +
Работа с векторами и + -
матрицами
Таблица и диаграмма + -
Импорт документов + +
В заключении я хотела бы сказать использование средств математического пакета MathCad и Maple способствует оптимизации учебного процесса за счет создания условий для организации активной самостоятельной учебной деятельности учащихся и облегчения проверочной работы педагога. Это позволяет дифференцированный и индивидуализированный подход в обучении школьников.
Применяя программу, учитель не только передает знания, но и демонстрирует их границы, прививает ученикам навыки обработки информации и различные виды деятельности. Он сталкивает учеников с задачами, решения которых выходят за пределы изучаемого курса, что побуждает их к поиску нестандартных решений и самообразованию. Благодаря такой работе ученик получает возможность раскрыть свой потенциал, проявить свои способности и таланты.Главное, что дает применение программы - это возможность для ученика найти себя, осознать свою значимость и понять, что он является личностью, способной мыслить, творить и создавать новое.
REFERENCES
1. Л. Н. Васильева, Н. И. Мерлин, Н. И. Светлова, Вектор науки Тольяттинского государственного университета. Серия: Педагогика, психология 2, 21 (2015)
2. В. В. Григорьев-Голубев и др., Общество образовательных технологий 19, 4 (2016)
3. Л. В. Смоленцева, Образовательные технологии и общество 17, 3 (2016)
4. В. В. Григорьев-Голубев, Ж. Марин интеллектуальные технологии 4, 26 (2014)
5. Ушинский К.Д.Избранные педагогические сочинения/Человек как предметвоспитания. Опыт педагогической антропологии (1861). —М.: Изд-во Академии наук РСФСР, 1945. —С. 461
6. Шевченко, А.С. (2020).Использование систем компьютерной алгебры для повышения качества знаний при изучениидисциплины «Численные методы». Мир науки. Педагогика и психология, 8(4),1-17.
7. Абдурахманов,А.Г. (2021). Применение математичсеких пакетов в образовании на примере математического пакета Maple.«Экономика и социум», 3(82), 761-766.
