КОРПОРАТИВНАЯ КУЛЬТУРА ВУЗА:
История и современность

Деятельность представляет собой специфический вид активности человека, направленный на познание и творческое преобразование окружающего мира, включая самого себя и условия своего существования.

Обучение можно рассматривать как некоторый вид управления познавательной деятельностью, формированием и развитием психических процессов и свойств личности. Характеристики и свойства обучения определяются характером и свойствами той деятельности, в ходе которой они сформировались и которую могут ориентировать.

Среди разнообразных методов и средств интенсификации познавательной деятельности в преподавании естественных дисциплин важное место занимает математическое и компьютерное моделирование, которые являются универсальными методами решения широкого класса задач, так как позволяют адекватно описывать реальные объекты, процессы и явления. Возможность проведения компьютерного эксперимента с математической моделью позволяет расширить и сделать более глубокими знания по предмету; усилить прикладную и практическую направленность обучения. Кроме этого, компьютерное моделирование предоставляет возможность приобщения обучаемых к компьютерной технике и выработки навыков ее систематического использования.

Разработка моделей является сложнейшей познавательной деятельностью учащихся и может включать как прямое, так и косвенное управление, которые направлены на то, чтобы научить общим и наиболее рациональным методам мышления, осуществлять поисковый процесс и т.д. Здесь требуется комплексное решение всех проблем обучения с правильных психологических и дидактических позиций.

На каждом этапе моделирования преподаватель ставит определенную дидактическую цель, которая должна быть сопоставима с уровнем усвоения знаний обучаемого.

Исходя из описанных психолого-педагогических особенностей, нами показан процесс поэтапного формирования умственных действий учащихся при решении интегралов с использованием одного из методов компьютерного моделирования Монте-Карло.

Опишем этапы разработки моделирующей программы на тему "Метод Монте-Карло и его использование в вычислении интегралов".

Первоначально обучаемые знакомятся с особенностями и возможностями метода Монте-Карло. Суть метода Монте-Карло заключается в использовании случайных чисел для описания вероятностной модели некоторого объекта. Следующим шагом является рассмотрение способов получения случайных чисел, которые затем будут использоваться при розыгрыше случайных событий.

Дальнейший этап представляет собой формирование умственных действий обучаемых, проявляющееся через результаты деятельности - разработку алгоритма и программы. После этого вычисляется простейший интеграл с использованием метода Монте-Карло, а затем - самостоятельно решается более сложный интеграл и определяется погрешность расчета. И, наконец, для закрепления полученных навыков решается задача о нахождении координат центра масс некоторого твердого тела, например, диска, в которой интегрируются знания физики, математики и информатики.

Содержание усваиваемых знаний в данном методе обширно. Оно включает методы разработки алгоритмов, освоение конструкций какого-либо языка программирования, практические навыки работы с инструментальной системой программирования, знания из предметной области. Происходит постоянная комбинация теории и практики. Развиваются такие умения учащихся, как пошаговая детализация алгоритма сверху вниз (анализ); сборка снизу вверх (синтез); дедукция при поиске ошибок; обобщение алгоритма и снятие ограничений; умозаключение о правильности программы (индукция). В этом случае деятельность учащихся направлена не на отдельные моменты решения задач, а на полную систему действий: от постановки задачи до интерпретации результатов расчета.