Использование информационных технологий в обучении информационному моделированию учащихся старших классов в рамках элективного курса информатики - Дипломная работа

Глава 1. Теоретические основы информационного математического моделирования § 1.1 Анализ понятий, связанных с математическим моделированием § 1.2 Информационное математическое моделирование: понятие, цели и этапы § 1.3 Различные классификации математических моделей Глава 2. Методические аспекты обучения информационному моделированию учащихся старших классов в рамках элективного курса информатики § 2.1 Психолого-педагогическая характеристика учащихся старших классов § 2.2 Информационные технологии в обучении § 2.3 Анализ подходов к обучению информационному моделированию в школьном курсе информатики § 2.4 Формы и методы обучения информационному моделированию § 2.5 Элективные курсы в профильном обучении Глава 3. Разработка элективного курса Компьютерное математическое моделирование § 3.1 Содержание и педагогические задачи обучения элективному курсу «Компьютерное математическое моделирование» Введение В настоящее время главное направление модернизации Российского образования обеспечить его новое качество. Это можно сделать, в том числе и совершенствуя методическую систему обучения включением актуального содержания и использованием современных средств обучения. Человечество в своей деятельности постоянно создает и использует модели окружающего мира. Применение компьютера в качестве нового динамичного, развивающего средства обучения - главная отличительная особенность компьютерного моделирования. Курс трижды изменял свое название и сейчас это «Информатика и ИКТ». Анализу общеобразовательного значения информатики, отбору учебного материала для этой дисциплины посвящены исследования А.П.Ершова, В.Г.Житомирского, А.Г.Гейна, В.А.Каймила, А.А.Кузнецова, М.П.Лапчика, А.Г.Кушниренко, В.М.Монахова, С.А.Бешенкова, И.В.Роберт, И.Г.Семакина и др. Поскольку ядро информатики образуется тремя взаимодополняемыми и относительно самостоятельными частями (по терминологии А.А.Дородницына): hardware (техническими средствами), software (программным обеспечением) и brainware (интеллектуальным обеспечением), - то курс информатики основной школы сочетает в себе введение в фундаментальные основы науки Информатика и ее пользовательскую компоненту. Для многих учащихся курс информатики на этом к заканчивается, но для значительной части средних школ (в частности, для всех специализированных по физико-математическому и естественнонаучному профилю), актуализируется вопрос о профильно-ориентированном продолжении подготовки по информатике и примыкающим к ней областям, требующим более специальных знаний. Это обусловливает необходимость формирования более полного представления о них не только средствами школьного курса информатики, но и при изучении других предметов, а также во внеклассной работе. При этом деятельность по созданию моделей информационных систем не только углубляет представление о них, но и способствует развитию интеллектуальных умений в области моделирования, позволяет развивать творческие способности учащихся. Таким образом, моделирование информационных систем естественным путем связывается с использованием метода проектов в обучении. Среди профильно-ориентированных курсов, продолжающих базовый курс информатики в старших классах полной средней школы, достойное место может занять курс Компьютерное математическое моделирование (КММ). Такой курс отличается значительной широтой, максимальным использованием межпредметных связей информатики, с одной стороны, и математики, физики, биологии, экономики и других наук, с другой стороны, причем связи эти базируются на хорошо апробированной методологии математического моделирования, которая делает предмет целостным. Метод математического моделирования является с давних времен одним из фундаментальных методов познания, а появление и развитие ИТ дало новый толчок его совершенствованию. Таким образом, актуальность исследования очевидна. Предмет исследования составляют принципы, содержание, организационные формы и методы профильного обучения информатике на примере элективного курса Компьютерное математическое моделирование, основанного на изучении моделей из различных областей науки. Рабочая гипотеза исследования заключается в том, что профильный курс Компьютерное математическое моделирование в старших классах средней школы выступает в качестве средства •повышения интереса учащихся к математическим и естественнонаучным знаниям; •усиления систематической подготовки учащихся по информатике и информационным технологиям; профессиональной ориентации учащихся. Поставленная цель работы и выдвинутая нами гипотеза потребовали решения следующих конкретных задач: анализ понятий, связанных с компьютерным математическим моделированием; анализ структуры образовательной области Информатика, выявление места курса Компьютерное математическое моделирование в этой образовательной области, выделение структурных элементов, которые составили бы разрабатываемый элективный курс; рассмотреть понятие и виды моделей в информатике; выделение основных знаний и умений, которыми должны овладеть учащиеся после изучения этого кур