CC BY
1ПРЕПОДАВАНИИ МАТЕМАТИКИ НА ОСНОВЕ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И НЕКОТОРЫЕ РЕШЕНИЯ ВОЗНИКАЮЩИХ ПРОБЛЕМ В СИСТЕМЕ ОБРАЗОВАНИЯ
*Ядгаров Т.Г., 2Абдуганиева О.И., 3Файзиева М.
1Доцент, к.ф.-м.н.
2'3Ст. преподаватель https://doi.org/10.5281/zenodo.13897933
Annotatsiya. Ushbu maqola ta 'limda raqamli texnologiyalardan zamonaviy foydalanishda matematikadan foydalanish va o'qitishga bag'ishlangan.Ta'lim tizimidagi ayrim muammolar keltiriladi. Ta 'limda matematikani o 'qitish masalalarini yechishning ayrim masalalariga aniqlik kiritildi. Buni asoslash uchun fanning ayrim sohalarida turli misollar keltiriladi.Raqamli texnologiyalar yordamida matematikani o;qitish masalalari ko'rib chiqiladi
Аннотация. Данная статья посвящена применением и преподаванием математики в современном использование цифровых технологии в образование.
Приводится некоторые проблемы в системе образование. Уточняются некоторые вопросы решения проблем преподавание математики в сфере образования. Для обоснования приводится разные примеры по некоторым областям науки. Рассмотрены вопросы преподавание математики на основе цифровых технологий.
Abstract. This article is devoted to the use and teaching of mathematics in the modern use of digital technologies in education.
Some problems in the education system are given. Some issues of solving problems of teaching mathematics in education are clarified. To justify this, various examples are given in some areas of science. The issues of teaching mathematics using digital technologies are considered.
Kalit so'zlar: raqamli texnologiya, matematika, yechim, muammo, tahlil, ta'lim.
Ключевые слова: цифровая технология, математика, решение, проблема, анализ, образование.
Keywords: digital technology, mathematics, solution, problem, analysis, education.
Введение
В современным использование цифровых технологий в образовании - одна из наиболее важных тем нынешней педагогики во всех сферах образования, в частности математики. Цифровые технологии являются важным инструментом построения модели целевого образования.
Обсуждаемые проблемы высшей степени разнообразны. Включаются: - цифровые средства и ресурсы; - методика их использования; - организационные особенности. Да, эти вопросы, у преподавателей и обучающихся в использовании цифровых технологий в обучение.
Вопрос: что имеется в виду, когда речь идет о цифровом обучении?
Скажем, что это: - вебинары; - красиво оформленные тексты на сайте; - синхронные онлайн лекции; - записи лекций, вебинаров, уроков, тренингов; - видеоуроки; подкасты; -сбор «больших» данных.
Несомненна, требуется анализ в преподавании математики на основе цифровых технологий в педагогическую проблематику цифровизации, информатизации, компьютеризации образовательного процесса.
Если вспомнить середину прошлого века, когда инженер, не умеющий пользоваться логарифмической линейкой, вряд ли считался полноценным.
Обратим внимание, действительно ли в курсе математики нужно столько времени уделять иногда весьма искусственным методам решения математических уравнений? Можно сказать, кроме узкого круга математиков-теоретиков, это не востребовано. Кроме того, сейчас эти приёмы весьма алгоритмизированы, и, соответственно, имеются цифровые ресурсы, прекрасно справляющиеся с многими задачами. По существу, здесь аналогия с тем, можно ли разрешить применять EXCEL калькуляторы вместо умножения столбиком. По достаточно распространенному мнению (и его справедливость мы не отрицаем), многие задачи способствуют более глубокому пониманию решению математических уравнений на основе цифровых технологий.
Основная часть
Что бы мы - преподаватели, сколько раз ни говорили, что знания преподаваемого курса в будущем пригодятся, обычно, студенты на младших курсах в большинстве своём относятся к математическим дисциплинам по принципу «выучил — сдал — забыл».
Данная проблемная логика требует анализа, проблему преодоления демотивации к изучению математических дисциплин.
Анализируя процесс преподавания математики скажем, что для конструирования средств в процессе обучения математике могут быть использованы возможности визуализации.
Визуализация данных учебной информации: - практические ситуации, реальных процессов и явлений, демонстрирующих недостаточность математических средств описания ситуации на языке математики или приводящих к получению новой не изученной математической модели; - чертежей, графиков, динамических моделей, задач имитационного моделирования, задач с параметрами; - информации о происхождении вопросов изучающие в истории становления математики.
Для реализации и выделенных функций средств активизации познавательной деятельности, студентов в процессе преподавания математике могут быть использованы следующие возможности:
- сбор данных, хранение, обработка информации, представленной в цифровой форме, об изучаемых объектах, явлениях, процессах, в том числе полученной в результате использования ИКТ для дальнейшего исследования;
- построение экранных объектов с помощью цифровых данных по заданным параметрам в системах, реализующих возможности компьютерной графики;
- различные формы представления цифровых данных об изучаемом объекте;
- автоматизация процессов вычислительной, информационно-поисковой деятельности, а также обработки результатов учебного эксперимента с возможностью многократного повторения цифровых дфнных;
- использование распределенного информационного ресурса Интернета при выполнении учебных проектов, самостоятельных работ поискового характера, выдвижения и проверки гипотез, их обоснования.
Это всё говорить о том, что преподавании математики на основе цифровых технологий имеет важный фактор для решения возникающих проблем в системе образования.
Вот пример применения математики в современной медицине. Сегодня все знают, что такое МРТ. Математические алгоритмы и методы обработки изображений
используются в диагностической визуализации для восстановления, оценки и интерпретации медицинских изображений, полученных с помощью рентгеновских лучей, компьютерной томографии, МРТ и ультразвука внутри аппарата.
Приведём пример, как важен преподавание математики в медицине (цифровая технология) и как важен решение возникающих проблем.
С помощью радионики математический анализ, проводимый на медицинских изображениях, предоставляет возможность количественной оценки морфологии тканей, текстуры и пространственных рисунков, позволяя узнать больше о диагнозе и прогнозе заболевания. Радиомика позволяет дифференцировать доброкачественные и злокачественные опухоли, прогнозировать реакцию на лечение и прогрессирование заболевания в онкологии и радиологии с использованием данных изображений. Всё это говорить о том, что некоторые возникающие проблемы с помощью применением цифровой технологии.
Скажем, что снимки МРТ у пациенток, у которых диагностирован рак молочной железы, анализируются с помощью радиомикробной техники неинвазивным способом. Таким образом, исследователи могут предсказать подтип опухоли, агрессивность и реакцию на лечение. Таким образом, разрабатываются персонализированные подходы к лечению, и пациенты добиваются лучших результатов.
Анализ данных о выживаемости онкологических пациентов с использованием моделей кривых Каплана-Мейера и регрессионной модели риска Кокса позволяет врачам оценить вероятность выживания пациентов, узнать, какие факторы предсказывают исход заболевания, и скорректировать лечение в соответствии с индивидуальными профилями риска пациента.
Должен ли будущий (медик)инженер, изучая курс дифференциальных уравнений, уметь решать уравнение Бернулли? Должен ли он, изучая математический анализ, уметь интегрировать подстановками Эйлера квадратичные иррациональности? Тем более что иррациональности более высоких степеней всё равно, как правило, не интегрируются в элементарных функциях. Предлагаем пересматривать курс математического анализа, но приведем суждение, которое нам кажется симптоматичным: «Сегодня же мы можем наблюдать ситуацию, когда выпускники вузов, получившие качественные, но «аналоговые» образования, вынуждены при первом трудоустройстве в ускоренном темпе обретать цифровые компетенции».
Отдельную в этом рассмотрении ситуацию составляет изучение фундаментальных математических дисциплин для ИТ-специальностей. Переход к цифровизации резко повышает потребность в специалистах в сфере цифровых технологий, хотя и без этого их востребованность сегодня значительно превышает выпускную способность вузов, ведущих подготовку таких специалистов.
Сделаем вывод: «Связь математического анализа и IT-дисциплин с применение цифровых технологии разрешают решить некоторые проблемы в образовании.
Задачи модернизации:
а) повышение ориентированности фундаментальных математических курсов на подготовку специалистов высокого уровня в сфере разработки цифровых ресурсов.
б) формирование умений высокопроизводительной самостоятельной работы в получении, освоении новых знаний в профессиональной сфере разработки цифровых ресурсов на основе фундаментальных математических дисциплин.
Для решения этих задач:
- создание мотивации к изучению фундаментальных математических курсов путем постановки задач современных цифровых технологий (машинное обучение, big data, 3D моделирование и т. д.) с демонстрацией применения для их решения средств и методов фундаментальной математики;
- использование цифровой технологии смешанного обучения, в которой определённый объём материала изучается студентами самостоятельно:
- часть учебного времени студентов регулярно отводится на учебную деятельность студентов, реализуемую посредством использования ими компьютерных технологий, в ходе которой студенты применяют непосредственно изучаемые ими математические средства и методы в выполнении заданий, имеющих характер реальных разработок продуктов цифровых технологий.
Такой подход позволяет продемонстрировать студентам концептуальное единство математики и программирования как сферы научной и производственной деятельности.
Важную роль играет депикселизация. Здесь например, студенты должны методами линейной алгебры восстановить полное изображение по изображению, в котором некоторые фрагменты скрыты посредством «укрупнения пикселей».
Заключение
Узбекская система преподавания математики имеет успешную историю к образованию. Доля интеллектуального труда в современном обществе постоянно растет, подготовка специалистов с высшим образованием становится массовой, студентов поэтому, несомненно, надо ориентироваться только на преподавании математики на основе цифровых технологий.
В связи с этим меняется цель образования: теперь это развитие способностей каждого преподавателя обучающих математику, адаптация его к активной жизни в современном обществе.
Некоторые педагогические приемы, используемые в американской школе, по нашему мнению, было бы полезно применить в Узбекистане.
«Дайте формулу, а мы подставим значения» - девиз учеников американских школ. В результате, знания формируются как набор слабо с вязанных между собой правил, которые нужно запомнить для решения типовых задач. Упор делается на развитие у обучающихся навыков разработки больших проектов и работы в проектной команде. Творческое объединение этих целей позволит формировать из учащихся не только специалистов, но и граждан. Организация преподавании математики на основе цифровых технологий представляет особенно большой интерес в применение компьютерной технологии, которого касается основные решения возникающих й проблемы.
REFERENCES
1. Проблемы преподавания математики в современном техническом вузе / В. Ю. Тертычный-Даури, В. И. Камоцкий, С. Н. Максимова, Е. В. Милованович, Ю. В. Танченко // Современное педагогическое образование. 2019 № 4 С. 145-148.
2. Шилова О. Ю. Проблемы преподавания математических дисциплин для IT-специальностей на примере дисциплины «Линейная алгебра» // Преподавание информационных технологий в Российской Федерации: сборник научных трудов Двадцатой открытой Всероссийской конференции, Москва, 19-20 мая 2022 г. М.: 1С-Паблишинг, 2022 С. 146-148. URL:
3. https://it-education.ru/conf2022/ thesis/ Thesis_itEducation2022_cifr.pdf.
