Технология рекурсивного обучения математике студентов специальности "Прикладная информатика"
статья
Автор: Светлакова Валентина Петровна, преподаватель математики, ГПОУ "Профессиональный колледж г.Новокузнецка", город Новокузнецк, Кемеровская область
В раздел среднее профессиональное образование
Светлакова Валентина Петровна
преподаватель Математики
ГПОУ «Профессиональный колледж г.Новокузнецка»
Технология рекурсивного обучения математике
студентов специальности "Прикладная информатика"
Формирование
специалиста,
способного
к
быстрому
сбору
и
обновлению,
применению
знаний,
возможно
при
эффективно
организованном процессе самообучения, т.е. самостоятельной работе
студента.
Самостоятельная работа как планируемая учебно-познавательная
деятельность
обучающихся,
осуществляется
под
руководством
преподавателя, но без его непосредственного участия. Она формирует
навыки самостоятельности и ответственности мышления студентов.
Изучение
математики
студентами
направления
"Прикладная
информатика" предлагает выполнение большого объема самостоятельной
работы. Учебный план данной специальности отводит более 50% общего
числа часов на самостоятельную работу:
«Математическая деятельность человека»;
«Информация
и
информационно-математические
процессы
в
современном мире»;
«Технологии
создания
и
преобразования
математики
в
информационные объекты»;
«Проектная деятельность».
Рекурсией
называется вызов функции из самой себя. Рекурсия бывает прямой и косвенной. Прямая рекурсия — это если функция содержит в своем теле вызов самой себя. Косвенная рекурсия — это если первая функция вызывают вторую функцию, но при этом в теле второй функции прописан вызов первой. В программировании и математике рекурсия занимает особое место и заслуживает особого внимания для изучения. Регламентируя качество математической подготовки выпускника через его квалификационную характеристику, ФГОС указывает на необходимость изучения предметной области "Математика и информатика", которая должна обеспечить: сформированность представлений о социальных, культурных и исторических факторах становления математики и информатики; сформированность основ логического, алгоритмического и математического мышления; сформированность умений применять полученные знания при решении различных задач; сформированность представлений о математике как части общечеловеческой культуры, универсальном языке науки, позволяющем описывать и изучать реальные процессы и явления; сформированность представлений о роли информатики и ИКТ в 1
современном обществе, понимание основ правовых аспектов использования компьютерных программ и работы в Интернете; сформированность представлений о влиянии информационных технологий на жизнь человека в обществе; понимание социального, экономического, политического, культурного, юридического, природного, эргономического, медицинского и физиологического контекстов информационных технологий; принятие этических аспектов информационных технологий; осознание ответственности людей, вовлеченных в создание и использование информационных систем, распространение информации. "выделения читального времени для базовой подготовки и освоения прикладных аспектов компьютерных наук, математики и кибернетики в экономических, гуманитарных и социальных областях, в объеме, достаточном для решения специфичных задач в этих областях компьютерными методами". Анализ видов и задач профессиональной деятельности выпускника показывает, что выпускник в рамках своей специальности должен уметь: создавать математические модели; ставить математические задачи; применять для решения 14 численные методы с использованием компьютеров; на основе исследования математической модели уметь вырабатывать практические рекомендации. При проектировании самостоятельной работы в обучении математике следует ориентироваться на его цель - готовность и способность будущего специалиста самостоятельно решать прикладные задачи в профессиональной области с помощью математических и компьютерных методов. А потому, наряду с традиционными, необходимы новые формы самостоятельной работы, более адекватной профессиональной деятельности, например, работа студента над учебным проектом - основным средством технологии рекурсивного обучения. Учебный проект - это организованная целенаправленная самостоятельная деятельность студентов по построению математической модели объекта, а также созданию или совершенствованию информационных продуктов, позволяющих ее исследовать. Для того, чтобы обеспечить возможность выполнения студентом учебного проекта, в обучении математике моделируются элементы будущей профессиональной деятельности студентов: 1) рассматриваются профессионально значимые математические задачи, решение которых может быть получено с помощью метода математического моделирования; 2) для исследования математических моделей студенты выбирают и используют необходимые информационные технологии, совершенствуя их элементы, создавая в результате презентации, слайд-шоу и другие программные продукты. Суть рекурсивной технологии состоит в том, что студенты учатся разрабатывать и совершенствовать информационные продукты, а также применять их в будущей работе, выполняя элементы такой деятельности в процессе изучения математики. Это мотивирует студентов на более глубокое изучение дисциплины, и вызывает необходимость углубленного изучения самих информационных технологий. Такая работа проводится под руководством преподавателя. На начальном этапе обучения математике при подборе задач можно ставить целью проиллюстрировать возможности математических методов; даже для первокурсников можно подобрать профессионально интересные 2
задачи, которые обучающиеся в силах решить самостоятельно. При работе с такими задачами возникает некоторая "игра в жизнь", при исследовании которой очень уместно использовать математические пакеты программ, например, "Маthcad. Результаты удобно представлять графически. Кроме того, в задаче оптимального управления студенты сами могут выбирать критерии оптимальности, что развивает в них творческое начало. Математика выступает не как абстрактная наука, а как инструмент решения сложных и наукоемких задач профессиональной деятельности. 3
4
Рекурсией
называется вызов функции из самой себя. Рекурсия бывает прямой и косвенной. Прямая рекурсия — это если функция содержит в своем теле вызов самой себя. Косвенная рекурсия — это если первая функция вызывают вторую функцию, но при этом в теле второй функции прописан вызов первой. В программировании и математике рекурсия занимает особое место и заслуживает особого внимания для изучения. Регламентируя качество математической подготовки выпускника через его квалификационную характеристику, ФГОС указывает на необходимость изучения предметной области "Математика и информатика", которая должна обеспечить: сформированность представлений о социальных, культурных и исторических факторах становления математики и информатики; сформированность основ логического, алгоритмического и математического мышления; сформированность умений применять полученные знания при решении различных задач; сформированность представлений о математике как части общечеловеческой культуры, универсальном языке науки, позволяющем описывать и изучать реальные процессы и явления; сформированность представлений о роли информатики и ИКТ в 1
современном обществе, понимание основ правовых аспектов использования компьютерных программ и работы в Интернете; сформированность представлений о влиянии информационных технологий на жизнь человека в обществе; понимание социального, экономического, политического, культурного, юридического, природного, эргономического, медицинского и физиологического контекстов информационных технологий; принятие этических аспектов информационных технологий; осознание ответственности людей, вовлеченных в создание и использование информационных систем, распространение информации. "выделения читального времени для базовой подготовки и освоения прикладных аспектов компьютерных наук, математики и кибернетики в экономических, гуманитарных и социальных областях, в объеме, достаточном для решения специфичных задач в этих областях компьютерными методами". Анализ видов и задач профессиональной деятельности выпускника показывает, что выпускник в рамках своей специальности должен уметь: создавать математические модели; ставить математические задачи; применять для решения 14 численные методы с использованием компьютеров; на основе исследования математической модели уметь вырабатывать практические рекомендации. При проектировании самостоятельной работы в обучении математике следует ориентироваться на его цель - готовность и способность будущего специалиста самостоятельно решать прикладные задачи в профессиональной области с помощью математических и компьютерных методов. А потому, наряду с традиционными, необходимы новые формы самостоятельной работы, более адекватной профессиональной деятельности, например, работа студента над учебным проектом - основным средством технологии рекурсивного обучения. Учебный проект - это организованная целенаправленная самостоятельная деятельность студентов по построению математической модели объекта, а также созданию или совершенствованию информационных продуктов, позволяющих ее исследовать. Для того, чтобы обеспечить возможность выполнения студентом учебного проекта, в обучении математике моделируются элементы будущей профессиональной деятельности студентов: 1) рассматриваются профессионально значимые математические задачи, решение которых может быть получено с помощью метода математического моделирования; 2) для исследования математических моделей студенты выбирают и используют необходимые информационные технологии, совершенствуя их элементы, создавая в результате презентации, слайд-шоу и другие программные продукты. Суть рекурсивной технологии состоит в том, что студенты учатся разрабатывать и совершенствовать информационные продукты, а также применять их в будущей работе, выполняя элементы такой деятельности в процессе изучения математики. Это мотивирует студентов на более глубокое изучение дисциплины, и вызывает необходимость углубленного изучения самих информационных технологий. Такая работа проводится под руководством преподавателя. На начальном этапе обучения математике при подборе задач можно ставить целью проиллюстрировать возможности математических методов; даже для первокурсников можно подобрать профессионально интересные 2
задачи, которые обучающиеся в силах решить самостоятельно. При работе с такими задачами возникает некоторая "игра в жизнь", при исследовании которой очень уместно использовать математические пакеты программ, например, "Маthcad. Результаты удобно представлять графически. Кроме того, в задаче оптимального управления студенты сами могут выбирать критерии оптимальности, что развивает в них творческое начало. Математика выступает не как абстрактная наука, а как инструмент решения сложных и наукоемких задач профессиональной деятельности. 3
4
В раздел среднее профессиональное образование