Для акцентирования внимания учащихся на определенных этапах работы с пакетом и выделения методически значимой информации авторами использована цветовая дифференциация информации. Так, все информационные кадры предоставляют пользователю необходимую информацию на голубом фоне экрана. Исключение составляет информационный кадр номер 3, цвет которого меняется в том случае, если пользователь допустил ошибку при ответе на предложенный ему вопрос. В процессе работы пользователя в рамках диалоговых кадров цвет экрана тоже может меняться. Если пользователь ошибок не допускает, то цвет экрана не меняется и остается голубым в течение всего времени работы с пакетом программных средств. Любой правильный ответ, представленный некорректно, программа пытается "узнать" и "преобразовать" в более "понятную для нее" форму записи. Если это удается, то фиксируется правильный ответ и происходит переход к новому диалоговому кадру. Если же "преобразовать" введенную информацию не удается или если пользователем допущена ошибка, то цвет экрана меняется на розовый (предупреждение о сделанной ошибке) и, в зависимости от действий пользователя, на экране появляется один из трех вариантов реакции программы:

диагностическое сообщение: "Вы допустили ошибку в форме записи ответа", если ответ некорректен;

символы, разрешенные для ввода в данном диалоговом кадре, если ошибка связана с использованием неразрешенного символа;

теоретические сведения для нахождения правильного ответа, если ход решения неверен.

В любом случае фиксируется ошибка в общем числе неправильных ответов на данный тип задания и пользователю предоставляется возможность ответить на поставленный вопрос второй раз. Если при второй попытке пользователем была допущена ошибка, то цвет экрана меняется на красный (констатация несостоятельности пользователя получить правильный ответ) и, в зависимости от действий пользователя, выдается на экран один из трех вариантов реакции программы:

логические предпосылки, которые приводят к нахождению правильного ответа, и, кроме того, сам правильный ответ (в случае необходимости найти область определения исследуемой функции);

появление на экране информации о процессе нахождения производной исследуемой функции и разложения производной на сомножители вида (х-а), где х— корень (в случае нахождения промежутков возрастания или убывания функции); демонстрация на экране числовой оси, на которой отмечаются значения корней и заштрихованная область возрастания или убывания функции в зависимости от предложенного задания (в случае нахождения промежутков возрастания или убывания функции);

    график исследуемой функции.

В процессе нахождения промежутков возрастания (убывания) функции для расчетов можно использоватьвстроенный в программу целочисленный калькулятор. Вход в режим "Калькулятор"возможен из любого диалогового кадра. Для этого в диалоговый кадр, из которого происходит обращение, встраивается "окно" для работы в режиме "Калькулятор". Этот режим реализует 5 арифметических действий над двумя операндами. Если случайно произошел ввод нежелательной цифры или знака "-", то в режиме прямого редактирования можно устранить ошибку. После выдачи результата арифметической операции или сообщения "ошибка" калькулятор переходит в режим ожидания следующей команды от пользователя: переход к выполнению следующего арифметического действия; выход из режима "Калькулятор" и возвращение в диалоговый кадр. "Встраивание" калькулятора в диалоговый кадр не изменяет последнего, что дает пользователю возможность наблюдать на экране исследуемую функцию, поставленный программой вопрос, а также ту часть ответа, которую он уже сформировал и при необходимости может скорректировать после выхода из режима "Калькулятор". После окончания работы с пакетом на экране появляется информационный кадр номер 5, который содержит информацию о качестве работы пользователя и количестве исследованных им функций.

В пакете программных средств предусмотрена также возможность регистрации итогов в виде распечатки результатов работыпользователя по всем исследованным функциям со всеми ответами на предложенные вопросы. По окончании распечатки программа завершает свою работу; при этом происходит уничтожение всей накопленной о пользователе информации и переход в прямой командный режим работы компьютера. Кроме того, программа предусматривает устранение ошибки как при работе с диском, так и при работе с принтером. В случае, если возникнет ошибка, не связанная ни с работой диска, ни с работой принтера, то есть вызванная внешними факторами, программа ставит пользователя в известность, так как уничтожается вся информация накопленная о пользователе в течение его деятельности Далее происходит автоматическая перезагрузке программного средства.

Резюмируя вышеизложенное, перечислим возможности Пакета программных средств "Исследование функций": деятельность обучаемого, организованная в предметно-ориентированной программной среде, позволяет обеспечить, во-первых, вариативное взаимодействие пользователя с программой, инициируемое алгоритмическим предписанием и реализуемое интерактивным диалогом, во-вторых, вариативную реакцию программы но действия пользователя по результатам контроля и, в-третьих, осуществление необходимых вычислительных операций с помощью "встроенного" калькулятора; использование алгоритмических предписаний в процессе работы с пакетом обучает оптимальному поиску стратегии решения учебных задач донного класса, развивая алгоритмический, логический стиль мышления;

применение вышеописанного пакета целесообразно при организации самостоятельной работыучащихся при изучении темы "Исследование функций" как на начальном этапе, так и при повторении, закреплении учебного материала.

Развитием вышеозначенных методических идей теории алгоритмизации обучения, реализованных в вышеописанном пакете, является версия пакета "Исследование функций" для IBM PC AT, IBM PS/2 (ИСО PAO, г. Москва, 1994 г. ). В ней на более высоком уровне программной реализации представлены возможности построения графика функции в процессе ее исследования. Кроме того, в этой версии возможно исследование дробно-линейной, показательной, логарифмической функций по соответствующим алгоритмическим предписаниям.

1. 9. 3. Программно-методический комплекс ГРИФ (КУДИЦ, г. Москва, 1991 г. ), разработанный на IBM PS/2, предназначен для изучения различных тем раздела "Функции" в средней школе. В ПМК ГРИФ входит: Программный комплекс GRIF, обеспечивающий построение графиков и возможность исследования элементарных функций; набор заданий и самостоятельных работ; методические материалы по применению системы ГРИФ. GRIF содержит также инструментарий для работы с графиками, с помощью которого возможно: изменение масштаба по любой оси; применение "лупы"; перемещение "окна" по координатной плоскости; "считывание" координат курсора; осуществление вывода на экран текстовой информации, графика функции, запись которой представлена в явном или неявном виде; представление на экране записи алгебраического выражения в приемлемой для учащихся форме. В процессе изучения курса "Алгебра и начала анализа" ПМК ГРИФ можно использовать в качестве демонстрационного средства, позволяющего обеспечить разнообразные виды самостоятельной учебной работы в процессе формирования основных понятий, связанных с изучением раздела "Функции".

ПМК ГРИФ по своей сути является исполнителем, работающим под управлением пользователя в режиме непосредственного исполнения команд. Его использование позволяет создавать модель, отображающую определенную закономерность некоторой предметной области, и организовывать исследовательскую деятельность, тренировку. 1. 10. Проведенный анализ показал, что достаточно часто ПС различного типа используют для организации проведения лабораторных или практических работ. При этом авторы ПС используют вычислительные возможности компьютера, возможность моделирования изучаемого объекта, процесса или явления. Приведем некоторые примеры.

1. 10. 1. ПМК по химии ДИСФОР (КУДИЦ, г. Москва, 1991 г. ), разработанный на IBM PS/2, содержит около пятисот задач различного уровня сложности. Работая с ПМК, ученики имеют возможность самостоятельно формировать задания и тренироваться в их решении. При этом ответами задач являются структурные формулы органических соединений.

1. 10. 2. Программа по физике "Тепловые явления" (КУДИЦ, г. Москва, 1991 г. ), разработанная на IBM PS/2, рекомендуется к использованию в процессе организации и проведения зачета по теме "Тепловые явления". Она предназначена для проверки и оценки знаний по теоретическому материалу данной темы и умений решать качественные задачи. За двадцать минут учащийся должен набрать максимальное количество баллов, ответив на тринадцать вопросов (программа снабжена счетчиком времени).

1. 10. 3. Программа - лабораторная работа, которая называется "Расположение графика линейной функции" (КУДИЦ, г. Москва, 1991 г. ), разработана на IBM PS/2. Она предназначена для организации исследовательской деятельности обучаемого при формировании им гипотезы о расположении графика линейной функции в зависимости от знаков коэффициентов "а" и "b" в записи функции (ах+b).

1. 10. 4. Программа - зачет, которая называется "Алгебраические выражения и их запись" (КУДИЦ, г. Москва, 1991 г. ), разработана на IBM PS/2. Она позволяет генерировать (возможно для каждого ученика) набор из пяти заданий, каждое из которых имеет двенадцать вариантов одинакового уровня сложности. При проведении зачета можно оценивать результат выполнения каждого задания, выставлять оценку за все задания. Программа написана в среде Linkway, чем определяется ее качественное оформление.

1. 10. 5. Недостатком проанализированных ПС, предназначенных для организации и проведения лабораторных или практических работ, является то, что чаще всего авторы ограничиваются демонстрацией некоторогопроцесса, для функционирования которого пользователь должен вводить значения параметров. Педагогическая целесообразность использования ПС этого типа обычно обосновывается авторами необходимостью реализации вычислительных возможностей компьютера, возможностей интерактивного диалога и компьютерного моделирования. Однако не всегда работа по программе сопровождается моделированием изучаемого явления, положенного в основу лабораторного эксперимента; иногда при демонстрации на экране опыта представляется лишь набор лабораторного оборудования, необходимого для осуществления практической работы. Использование возможностей компьютерного моделирования (Глава I, п. 2. 4. 6. ; Глава II, п, 1. 8. ), включение средств наглядности, разнообразных средств ведения диалога намного повысило бы эффективность использования ПС, предназначенных для организации и проведения лабораторных или практических работ, расширило бы сферу их применения за счет возможности осуществления с их помощью экспериментально-исследовательской деятельности.

1. 11. Ввиду многообразия типов существующих в настоящее время инструментальных программных средств (Глава I, п. 2. 3. 3. , п. 2. 5. ) при анализе мы останавливали внимание на тех, которые предназначены для разработки ППС, обеспечения сервиса пользователя, автоматизации процесса контроля, составления и генерирования заданий, управления учебным процессом.

Рассмотрим возможности наиболее значимых для педагогического использования инструментальных программных средств, созданных отечественными разработчиками в 1990—1993 гг.

1. 11. 1. Инструментальная система "Стратег" (ИПИ АН СССР, г. Москва, 1991 г. ), разработанная на IBM PC XT/AT, IBM PS/2, предназначена для создания контролирующих и информационно-поисковых систем, используемых в процессе обучения. Система "Стратег" позволяет описывать и реализовывать достаточно сложные стратегии диалогового взаимодействия с пользователем, а также использовать созданные другими разработчиками программы (без графики). В системе "Стратег" для создания учебных программ или курсов используется редактор, позволяющий разместить информацию и нужных полях внутреннего формата системы. Для описания учебных курсов и их редактирования имеется специальный редактор курсов. Каждый учебный курс может включать в себя произвольное количество разделов, а каждый раздел может включать три вопроса различного уровня сложности и две подсказки к каждому вопросу. Для каждого раздела необходимо указать номер, название и уровень сложности, имена внешних файлов, а также подклассы раздела.

Система "Стратег" позволяет проводить опрос и тестирование учеников. Опрос обучаемого проводится по разделам. Первый раздел выбирается случайным образом, остальные—в зависимости от результатов опроса. Обработка каждого раздела производится в соответствии со стратегией, заданной при инсталляции, и может быть модифицирована с помощью "встроенного" редактора. При опросе в "окне" вопросов появляется текст текущего вопроса, в "окне" выбора ответа — варианты ответов. В "окне" ответовпредоставляется место для ответов на уже заданные вопросы. Вместо выбора ответа на вопрос можно выйти из системы или перейти в режим диагностики. В случае неправильного ответа в специальных "окнах" выдаются подсказки или текстовые информационные файлы, которые можно просматривать в прямом и обратном порядке. После окончания опроса система переходит к проверке знаний обучаемого. После окончания работы с системой "Стратег" обучаемый получает оценку, соответствующую (по мнению авторов) качеству усвоения материала данного раздела, и переходит к следующему действию, соответствующему текущей стратегии.

Программы, которые используются в процессе работы с системой "Стратег", вызываются автоматически. При этом им передается управление на все время их работы.

Перечислим возможности Инструментальной системы "Стратег", определяющие ее педагогическую значимость: реализация идей программированного обучения с выполнением структуры графа любой степени сложности; реализация диалогового взаимодействия пользователя с системой; реализация разнообразных вариантов поиска необходимой информации. В связи с вышеизложеннымсистему "Стратег" целесообразно использовать при организации контроля с диагностикой ошибок (Глава I, п. 2. 2. 3. ) обучаемого, при организации дихотомического поиска(например, в процессе установления принадлежности некоторого объекта к определенному классу или виду, подвиду).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25