Научная статья на тему 'Разработка содержания математического образования в обучении бакалавров информатики в условиях информационнообразовательной среды'

Разработка содержания математического образования в обучении бакалавров информатики в условиях информационнообразовательной среды Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
134
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИНФОРМАТИКА / INFORMATICS / МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ИНФОРМАТИКИ / INFORMATICS TEACHING METHODS / КОМПЕТЕНЦИИ / COMPETENCES / КОМПЕТЕНТНОСТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ СОДЕРЖАНИЕ / COMPETENCE-ORIENTED CONTENT / КОМПЕТЕНТНОСТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ ТЕСТЫ / COMPETENCE-ORIENTED TESTS

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Усманов С.Р., Садулаева Б.С.

В работе представлена модель проектирования компетентностно-ориентированного содержания предпрофильной подготовки бакалавров профиля «Информатика». На основе данной модели разработано компетентностно-ориентированное содержание математического образования бакалавров информатики, комплекса компетентностно-ориентированных задач и проектов, банк компетентностно-ориентированных тестовых заданий, что в совокупности способствует развитию профессиональных и специальных компетенций бакалавров информатики, средствами предпрофильной подготовки. В статье рассмотрены содержательные линии обучения математике будущих бакалавров информатики в условиях информационно-образовательной среды вуза. Авторы считают данную модель универсальной и применимой к другим профилям.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам об образовании , автор научной работы — Усманов С.Р., Садулаева Б.С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DEVELOPMENT OF CONTENT OF MATHEMATICAL EDUCATION IN TRAINING BACHELOR OF INFORMATICS IN THE CONDITIONS OF INFORMATION AND EDUCATIONAL ENVIRONMENT

The paper presents a model for designing the competence-oriented content of the pre-profile training of bachelors in the “Informatics” profile. On the basis of this model, competence-oriented content of mathematical education of the bachelors of informatics, a complex of competence-oriented tasks and projects, a bank of competence-oriented test assignments was developed, which together contributes to the development of professional and special competencies of computer science bachelors and pre-profile training. In accordance with the informative content lines of computer science offered by V. Laptev, N. Ryzhova, M. Shvetsky. The paper develops substantial lines of instruction in the mathematics of future bachelors of informatics in the context of the information and educational environment of the university. The authors consider this model to be universal and applicable to other profiles.

Текст научной работы на тему «Разработка содержания математического образования в обучении бакалавров информатики в условиях информационнообразовательной среды»

ские достижения могут стать и средством умножения зла, причиной возникновения конфликтов в межчеловеческих отношениях. При неумелом пользовании различные средства массовой информации могут превратиться в источник эгоизма, индивидуализма, привести к уменьшению родственных связей, породить равнодушие и нравственное безразличие к окружающим.

Эффективными методами воздействия общества на личность являются методы убеждения, переубеждения и даже принуждения. Сегодня мы имеем большой арсенал медиа средств, который является бесценным инструментом в духовном и нрав-

Библиографический список

ственном - эстетическом воспитании молодежи. Необходимо использовать все медиа средства, чтобы донести до молодежи общественную идеологию, выработать у них правильные взгляды и убеждения. Воспитательная работа при этом должна оказывать положительное воздействие не только на разум, но и на чувства человека, на его эмоции, переживания, настроения. Средства массовой информации должны широко использовать положительные нравственные примеры, показывая конкретные пути их достижении и превращения в нормы и принципы жизнедеятельности личности.

1. Кадыров Р.А. О целесообразности составления свода этических норм поведения. Available at: http://ignorik.ru/docs/index-368946.html

2. Матрос Д.Ш. ИОС как основа системы менеджмента качества образовательного учреждения на основе стандарта ISO. Всероссийская научно-методическая конференция «Информационные и коммуникационные технологии - основной фактор реализации системы менеджмента качества образовательного учреждения на основе стандарта ISO». Челябинск, 2010.

References

1. Kadyrov R.A. O celesoobraznosti sostavleniya svoda 'eticheskih norm povedeniya. Available at: http://ignorik.ru/docs/index-368946.html

2. Matros D.Sh. IOS kak osnova sistemy menedzhmenta kachestva obrazovatel'nogo uchrezhdeniya na osnove standarta ISO. Vserossijskaya nauchno-metodicheskaya konferenciya «Informacionnye i kommunikacionnye tehnologii - osnovnoj faktor realizacii sistemy menedzhmenta kachestva obrazovatel'nogo uchrezhdeniya na osnove standarta ISO». Chelyabinsk, 2010.

Статья поступила в редакцию 09.06.18

УДК 378

Usmanov S.R., postgraduate, Director of State Educational Institution "Education Center" (Grozny, Russia),

E-mail: sadulaeva@mail.ru

Sadulaeva B.S., Cand. of Sciences (Pedagogy), Head of Department of Applied Mathematics and Computer Technology,

Chechen State University (Grozny, Russia), E-mail: sadulaeva@mail.ru

DEVELOPMENT OF CONTENT OF MATHEMATICAL EDUCATION IN TRAINING BACHELOR OF INFORMATICS IN THE CONDITIONS OF INFORMATION AND EDUCATIONAL ENVIRONMENT. The paper presents a model for designing the competence-oriented content of the pre-profile training of bachelors in the "Informatics" profile. On the basis of this model, competence-oriented content of mathematical education of the bachelors of informatics, a complex of competence-oriented tasks and projects, a bank of competence-oriented test assignments was developed, which together contributes to the development of professional and special competencies of computer science bachelors and pre-profile training. In accordance with the informative content lines of computer science offered by V. Laptev, N. Ryzhova, M. Shvetsky. The paper develops substantial lines of instruction in the mathematics of future bachelors of informatics in the context of the information and educational environment of the university. The authors consider this model to be universal and applicable to other profiles.

Key words: informatics, informatics teaching methods, competences, competence-oriented content, competence-oriented tests.

С.Р. Усманов, аспирант, директор ГБОУ «Центр образования» г. Грозный, E-mail: sadulaeva@mail.ru

Б.С. Садулаева, канд. пед. наук, зав. каф. прикладной математики и компьютерных технологий

ФГБОУ ВО «Чеченский государственный университет», г. Грозный, E-mail: sadulaeva@mail.ru

РАЗРАБОТКА СОДЕРЖАНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ В ОБУЧЕНИИ БАКАЛАВРОВ ИНФОРМАТИКИ В УСЛОВИЯХ ИНФОРМАЦИОННО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ

В работе представлена модель проектирования компетентностно-ориентированного содержания предпрофильной подготовки бакалавров профиля «Информатика». На основе данной модели разработано компетентностно-ориентированное содержание математического образования бакалавров информатики, комплекса компетентностно-ориентированных задач и проектов, банк компетентностно-ориентированных тестовых заданий, что в совокупности способствует развитию профессиональных и специальных компетенций бакалавров информатики, средствами предпрофильной подготовки. В статье рассмотрены содержательные линии обучения математике будущих бакалавров информатики в условиях информационно-образовательной среды вуза. Авторы считают данную модель универсальной и применимой к другим профилям.

Ключевые слова: информатика, методика преподавания информатики, компетенции, компетентностно-ориентиро-ванное содержание, компетентностно-ориентированные тесты.

В результате исследования теоретических основ развития профессиональных компетенций будущего бакалавра информатики в условиях реализации компетентностного подхода нами разработана модель проектирования компетентностно-ориенти-рованного содержания предпрофильной подготовки, когнитивный компонент которой приведен на рис. 1. и выделен комплекс педагогических условий, обеспечивающих её эффективное функционирование.

Системообразующим компонентом модели проектирования компетентностно-ориентированного содержания предпрофиль-ной подготовки является элемент «Требования профильной дис-

циплины к предпрофильной подготовке». Здесь, посредством деструктуризации профильных дисциплин детализируются и актуализируются требования профильной подготовки, выделяются содержательные линии обучения предпрофильной дисциплине, и, исходя из них, строится компетентностная модель результатов обучения предпрофильной дисциплине, как «сочетание взаимопроникающих универсальных, профессиональных, специальных компетенций и конкретных видов деятельности» [1].

Компетентностная модель результатов обучения предпро-фильной дисциплине формируется на основе анализа блока «Компетенции», для чего устанавливаются связи между знани-

Рис. 1. Когнитивный компонент модели проектирования компетентностно-ориентированного содержания

предпрофильной подготовки

ями, умениями, владениями профессиональных и специальных компетенций и знаниями, умениями, владениями предпрофильной подготовки. Далее проводится анализ требований профильной дисциплины к предпрофильной подготовке, анализ объектов и видов деятельности и по совокупности полученных результатов формулируются содержательные линии обучения предпрофиль-ной подготовке.

На основании полученной компетентностной модели результатов обучения проектируется компетентностно-ориенти-рованное содержание предпрофильной дисциплины, проводится анализ объектов и видов деятельности, направленных на достижение результатов обучения, формулируются принципы и методы обучения, модульная программа обучения. Особую значимость несет формирование комплекса компетентностно-о-риентированных задач и проектов, по каждому модулю содержания образования, решение которых требует установления разнообразных интеграционных связей профильных и предпро-фильных дисциплин. Количество задач поставленных в каждом модуле соответствует количеству результатов обучения, которые контролируются и оцениваются по изучению модуля. Для оценки достижения сформированности результатов обучения предпро-фильной дисциплине, по каждому модулю разрабатывается банк компетентностно-ориентированных тестовых заданий.

В проектировании содержания компетентностно-ориенти-рованного образования, определения содержательных линий обучения математике бакалавров профиля «Информатика» рассмотрено три этапа:

1) выделение ведущего цикла, на фоне которого будет строиться все содержание предпрофильной дисциплины;

2) анализ, выделенного математического компонента, на предмет установления межпредметных связей с профильными дисциплинами.

3) интеграция профильных и предпрофильных дисциплин, выделение содержательных линий.

В рамках 1-го этапа установлено, что в обучении будущих бакалавров информатики математическим дисциплинам существенно определение ведущего цикла, который благоприятствует различным типам мышления и определяет типы математических моделей, выбираемых в дальнейшем выпускниками.

В отличие от сторонников аналитического, геометрического, алгебраического, логического циклов, сторонниками которых являются Н. Бурбаки, А.Д. Мышкис Н.Н. Непейвода, А.П. Бель-тюкова, В.И. Игошин и др., мы считаем, что дискретный цикл математики лежит в основе современного изучения информатики. Эта область математики привлекается для решения задач на компьютере в терминах аппаратных средств и программного обеспечения с привлечением организации символов и манипуляции данными [1]. Согласно английскому ученому Р. Хаггарти, «современный цифровой компьютер - по существу конечная

дискретная система» и дискретная математика представляет собой математический аппарат и технику, необходимую для проектирования и понимания вычислительных систем. Дискретная математика, по мнению Д.Ш. Матроса, Д. Кнута, формирует особый алгоритмический стиль мышления программистов, отличающийся от мышления математиков, у которых, почти нет понятия «сложности», или экономичности, и не хватает понятий, связанных с «операцией присваивания», меняющих количественные данные. В связи с вышесказанным, мы формулируем принцип ведущего дискретного подхода в обучении математике бакалавров профиля «Информатика».

На втором этапе нами выделены математические основы информатики, для чего проведена деструктуризация дисциплин профильной подготовки, изучаемых будущими учителями информатики в соответствии с ФГОС ВО: «Программирование», «Компьютерное моделирование», «Архитектура компьютера», «Информационные системы и сети», «Теоретические основы информатики». В результате проведенного анализа профильных дисциплин получен конкретный математический компонент предпрофильной математической подготовки в обучении бакалавров информатики. Выделенный математический компонент содержит понятия, методы математических дисциплин - математический анализ, математическая логика, дискретная математика, теория чисел, теория вероятностей, алгебра, геометрия. Однако, независимо от того к какой дисциплине относится тема изучаемого материала, необходимо учитывать принцип ведущего дискретного подхода в обучении [2].

Использование возможностей интеграции информатических и математических дисциплин в профессиональной подготовке бакалавров информатического профиля, эффективное выявление и применение междисциплинарных связей на 3-ем этапе происходит на основе целей, задач, содержания и методов этих дисциплин. Проведенный отбор содержания математического образования способствует более тесной интеграции информатики и математики, которая происходит по содержательному и процессуальному аспекту.

На основе проведенного анализа вышеприведенных трех этапов, открытия новых связей и отношений между профильными дисциплинами и математикой, включения их в новые системы связей, выделены следующие содержательные линии обучения математике бакалавров профиля «Информатика»:

1) канторовская теория множеств - логические языки нулевого и первого порядка - специальные числа - отношения на множествах - реляционная алгебра - реляционные модели данных;

2) комбинаторная логика - лямбда-исчисление - отображение - комбинаторы;

3) целочисленная функция - модулярная арифметика - отношение сравнимости - независимые остатки;

4) матрицы - векторы - аналитическая геометрия - линейные пространства - векторный анализ;

5) отображения - функция - рекурсивная функция - рекуррентные соотношения - цепи Маркова;

6) последовательность - производящая функция - исчисление сумм;

7) разностный оператор - интегрирующий оператор - дифференциальные уравнения;

8) комбинаторика - подстановки - графы - деревья - дискретная вероятность;

9) подстановки - биномиальные коэффициенты - полиномы;

10) случайные события - случайные величины и их математическое описание - случайные процессы и их математическое описание - марковские случайные процессы - пуассоновский случайный процесс с дискретным и непрерывным временем - разложение функций в ряд на конечном и бесконечном интервале.

Эти содержательные линии являются организующими идеями образовательной области или устойчивыми единицами содержания, образующими каркас курса математики. Выделенные нами содержательные линии позволяют:

- придерживаться формально-семиотического взгляда на науку информатику и на ее математические основания при обучении фундаментальным аспектам информатики;

- особо выделить вопросы, использующие дискретный подход, который является основополагающим в архитектуре компьютера, представлении информации, баз данных;

- выделить содержание математических оснований информатики, способствующих формированию профессиональных компетенций и повышению уровня компетентности в подготовке бакалавра профиля «Информатика».

Отметим, что выделенные содержательные линии обучения математике бакалавров информатики гармонируют с содержательными линиями обучения информатике, выделенными в работе, что представляет важную когнитивную значимость для формирования специальных компетенций будущих бакалавров информатики, поскольку демонстрирует логику изучения профильных дисциплин и последовательность формирования фундаментальных знаний по предпрофильной подготовке. Опираясь на поставленные задачи по проектированию компетентностно-ориентированного математического образования в профессиональной подготовке бакалавров «Информатики», на иерархию выделенных нами конкретных элементов содержательных линий, будем проводить отбор содержания обучения математике бакалавров профиля «Информатика», в соответствии с конкретными требованиями и принципами.

Библиографический список

1. Лаптев В.В., Рыжова Н.И., Швецкий М.В. Методическая теория обучения информатике: аспекты фундаментальной подготовки будущих учителей информатики: монография. Санкт-Петербург, 2003.

2. Садулаева Б.С. Методические аспекты использования мультимедиа на уроках информатики. Мир науки, культуры, образования. 2017; 2(63): 259 - 261.

References

1. Laptev V.V., Ryzhova N.I., Shveckij M.V. Metodicheskaya teoriya obucheniya informatike: aspekty fundamental'noj podgotovki buduschih uchitelej informatiki: monografiya. Sankt-Peterburg, 2003.

2. Sadulaeva B.S. Metodicheskie aspekty ispol'zovaniya mul'timedia na urokah informatiki. Mir nauki, kul'tury, obrazovaniya. 2017; 2(63): 259 - 261.

Статья поступила в редакцию 06.06.18

УДК 371

Sadulaeva B.S., Cand. of Sciences (Pedagogy), Head of Department of Applied Mathematics and Computer Technology,

Chechen State University (Grozny, Russia), E-mail: sadulaeva@mail.ru

Yusupova L.V., MA student, Chechen State Pedagogical University (Grozny, Russia), E-mail: yusupova.lolita@mail.ru

REQUIREMENTS FOR USING MULTIMEDIA IN SCIENCE LESSONS. The article presents a review of methodological developments on the allocation of features of the use of multimedia technologies in the classroom of computer science, the use of which increases the cognitive, emotional and aesthetic activities of students, in terms of compliance with the requirements for the development of appropriate content of education and its implementation through information and communication means. The use of information and communication technologies, the use of audiovisual resources in the educational process can be an guarantee of high quality education to the required pedagogical effect can lead only to a harmonious unity of organizational forms, teaching methods, to achieve which developed training and methodological support for the design and implementation of educational audiovisual resources in the educational process of the school at informatics lessons.

Key words: multimedia, basic multimedia technologies, hardware, computer presentations, computer science teaching methods, audio-visual AIDS.

Б.С. Садулаева, канд. пед. наук, зав. каф. прикладной математики и компьютерных технологий

ФГБОУ ВО «Чеченский государственный университет», г. Грозный, E-mail: sadulaeva@mail.ru

Л.В. Юсупова, магистрант, ФГБОУ ВО «Чеченский государственный педагогический университет», г. Грозный,

E-mail: yusupova.lolita@mail.ru

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ АУДИОВИЗУАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ

В статье приведен обзор методических разработок по вопросам выделения особенностей использования преимуществ мультимедиа технологий на уроках информатики, использование которых повышает когнитивную и эмоционально-эстетическую деятельность обучающихся, в условиях соблюдения требований к разработке соответствующего содержания образования и реализации его посредством информационно-коммуникационных средств. Использование информационных технологий, применение аудиовизуальных ресурсов в учебном процессе может привести к необходимому педагогическому эффекту только гармоничное единство организационных форм, методов обучения, для достижения которого разработано учебно-методическое обеспечение по проектированию и реализации образовательных аудиовизуальных ресурсов в учебном процессе на уроках информатики.

Ключевые слова: средства мультимедиа, основные технологии мультимедиа, технические средства, компьютерные презентации, методика преподавания информатики, аудиовизуальные средства.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.