Обучение в школе и университете: результаты имитационного моделирования

В статье обсуждаются особенности использования компьютерных моделей для изучения дидактических систем. Предложена трехкомпонентная модель обучения ученика, интересующегося точными науками, который после окончания школы поступает в вуз на физико-математический факультет. Цель и задачи. Изучить возможности построения модели дидактической системы, которая учитывает: 1) деление учебных дисциплин на «точные» и «гуманитарно-качественные»; 2) распределение учебной информации по годам обучения; 3) переход непрочных быстро забывающихся знаний в прочные, которые забываются медленнее; 4) зависимость мотивации учащегося и коэффициента усвоения от характера изучаемых предметов и года обучения; 5) степень использования изученного материала по различным дисциплинам при последующем обучении и в повседневной жизни. Создать имитационную модель обучения в школе и вузе, проанализировать результаты моделирования. Методология. Используются методы качественного, математического и компьютерного (имитационного) моделирования. Проанализирована однокомпонентная и трехкомпонентная модели обучения в школе и вузе, записана система дифференциальных уравнений, представлена компьютерная программа, рассчитывающая состояние обучаемого в различные моменты времени. Результаты. Предложена компьютерная модель дидактической системы «учитель-ученик». Получены и проанализированы графики временных зависимостей прочных и непрочных знаний ученика (студента) по дисциплинам физико-математического цикла и «гуманитарно-качественным» дисциплинам. Выводы. Доказано, что возможно создать имитационную модель обучения в школе и вузе, которая для любого момента времени позволяет приблизительно рассчитать количество: 1) прочных и непрочных знаний обучаемого; 2) знаний точных и гуманитарных предметов; 3) знаний, изученных в течение конкретного года обучения.