Об использовании информационных схем - матриц при интерактивном самообучении

About using of information schemes-matrixes at interactive self-training

In given clause one of means of visualization of the maintenance of the educational mathematical text «the information schemes-matrixes» is considered.

Использование интерактивных средств обучения (автоматизированной системы обучения с гибкой обучающей программой, формируемой адаптивно в процессе обучения) в учебном процессе приводит к смене модели учения.

Модель обучения – « Преподаватель – Текст – Студент » постепенно уступает место модели интерактивного самообучения – « Студент – Интерактивный текст – Преподаватель » [2, c. 231]. Студент самообучается, непосредственно взаимодействуя с «визуальной средой», представленной на мониторе ПК [1].

Анализ учебных курсов по высшей математике, представленных в сети Интернет показал, что большинство из них представляет собой электронные варианты бумажных учебников . Разработка визуальной среды самообучения требует значительных финансовых вложений, знаний программирования, психологии, дизайна и т.д. Таким образом, возникает противоречие между способом представления учебного материала, которым владеет преподаватель, разрабатывающий электронный курс по высшей математике в обучающей системе и способом восприятия студентом учебного математического текста с монитора ПК.

В своей работе мы опирались на исследования, связанные со спецификой передачи учебных знаний и проблемами восприятия учебной знаковой информации (Р. Арнхейм, В.П. Зинченко, А.Р. Лурия, С.А. Шапоринский и др.); работы, посвященные иллюстрированию учебников математики для основной и старшей школы и визуализации учебной математической теории (Н.Л. Гончарова, Г.Г. Граник, А.А. Ковырляг, А.М. Сохор и др.); труды специалистов в области частных методик преподавания предмета и построения учебного текста (А.З. Рахимов, Л.В. Тарасов, Л.Ф. Фридман, С.Г. Шаповаленко, Б.П. Эрдниев и др.). Проблеме представления информации на экране монитора посвящены работы М.Л. Дертоузос, А. Купера, Н.М. Ежовой. Н.Резник предложены новые способы и приемы визуализации учебных математических текстов: «Информационная схема» [1, c.165] и «Матрица» [1, с.185]. Данные обучающие средства ориентированы на использование в школе. В результате объединения двух дидактических средств в одно мы получили « Информационную схему - матрицу » ( ИСМ ). «Лист» ИСМ (аналогия с «листом» электронной таблицы Excel) состоит из двух блоков: теоретического – информационная схема (ИС), и практического – матрица задач (МЗ). В идеале ИСМ интерактивно, представляет собой визуальную среду обучения. Мы используем схему-матрицу в статичном режиме . Таким образом, электронный учебник представляет собой серию схем-матриц. Это «промежу точное звено » между электронной версией бумажного учебника и интерактивной визуальной средой. ИС представляет собой таблицу, содержащую теоретические сведения, характеризуется содержательной насыщенностью (охватывает несколько тем), позволяет увеличить эффективность предъявления визуальной информации (связи по вертикали, горизонтали), осуществить разноуровневое обучение студентов при использовании ими единого содержания.

В практическом блоке уровень сложности задач увеличивается от строки к строке. Часть из них рассчитана на устное решение и в таблицу заносят только ответы (используется текстовый редактор Word). Необходимые вычисления выполняются в соответствующей «ячейке». Файл, с заполненными «ячейками» пересылается по Electronic mail преподавателю. (При решении задач матрицу необходимо скопировать в отдельный файл). Проверка матрицы занимает у преподавателя меньше времени, по сравнению с проверкой решений задач, оформленных в MathCad. Также возможен вариант, когда студент заполняет распечатанный «лист», сканирует и посылает на проверку по e-mail. «Матричный способ» представления данных позволяет студенту «увидеть» функциональные зависимости между ними (связи по горизонтали), алгоритмитизи-ровать вычисления (связи по вертикали), сократить время, выделенное на решение задач.

Каждый столбец ИСМ «Кривые второго порядка. Эллипс» посвящен отдельному фрагменту учебной теории: определение эллипса, каноническое уравнение, большая полуось и т.д. В строках таблицы используется три способа предъявления знаковой информации (рисунок, текст, формула), что позволяет быстро ориентироваться в ее содержании.

Методика конструирования ИСМ предполагает: 1) публичное синхронное конструирование – студенты следят за построением схемы преподавателем на доске и синхронно конструируют ее в своей тетради (формат тетради А4), параллельно с рассказом преподавателя; 2) частичное самостоятельное конструирование студентами под руководством преподавателя; 3) самостоятельное творческое конструирование; 4) конструирование матрицы задач.

После изучения темы «Эллипс» студентам предлагается задание самостоятельно разработать матрицу – схему по теме «Гипербола», используя учебник по высшей математике и сборник задач по аналитической геометрии. При разработке ИСМ по теме «Парабола» студенты самостоятельно структурируют текст. Итоговое задание состоит в конструировании студентами информационной схемы по теме «Кривые второго порядка».

При обучении студентов очного и заочного отделений филиала высшей математике, студентов юридического колледжа – логике, школьников – физике (VII-VIII кл.) и математике (V-XI кл.) мы использовали бумажные варианты ДС. При использовании табличной формы представ-

Т.В. Немчинова, Т.А. Токтохоева. К вопросу о профессиональной компетентности будущих специалистов в современном информационном обществе ления алгоритма «Решение систем линейных уравнений методом Крамера» для двух линейных уравнений с двумя неизвестными студенты быстро справляются с составлением алгоритма для решения систем из трех линейных уравнений с тремя неизвестными. Перевод комплексных чисел из одной формы в другую при использовании ИСМ также не вызывает сложностей.

Обобщая полученный опыт, можно сделать вывод, что ИСМ является эффективным ДС обучения при любой форме получения образования (очной, заочной, дистанционной), позволяет сформировать у учащихся навыки интерактивного самообучения, оптимизировать учебную деятельность, интенсифицировать учебный процесс. При конструировании ИСМ у студентов формируются навыки структурирования информации, умение сжато, образно, в логической взаимосвязи интерпретировать теоретическую информацию. Умение переводить с «языка знаков» на «язык образов» и, наоборот, позволяет школьникам и студентам работать с «неадаптированными» для представления на мониторе компьютера текстами.