Разработка электронного учебника по математике для студентов I курса

Дипломная работа

Разработка  электронного учебника по математике для студентов I курса,

СОДЕРЖАНИЕ:

Стр.

Введение............................................................................................................3

Глава I: Информационные технологии в обществе и образовании................6

Информатизация  общества: современные реалии......................................6

Аспекты применения СНИТ в образовании................................................9

Типология педагогических программных средств....................................14

Необходимые условия  успешного применения ППС................................18

Глава II: Этапы создания электронного учебника.........................................22

Порядок разработки обучающих мультимедиа систем.............................22

Принципы изложения  материала...............................................................32

LinkWay.......................................................................................................37

Action...........................................................................................................40

ToolBook......................................................................................................42

Delphi...........................................................................................................46

Реализованные и  потенциальные возможности учебника........................51

Глава III: Содержание электронного учебника.............................................54

Главы электронного учебника....................................................................54

Теоретический материал электронного учебника.....................................56

Контрольные вопросы.................................................................................67

Практические задания.................................................................................69

Заключение......................................................................................................72

Приложение.....................................................................................................75

Список использованной литературы..............................................................85  

 

ВВЕДЕНИЕ

Современный период развития цивилизованного общества характеризует процесс информатизации.

Информатизация  общества – это глобальный социальный процесс, особенность которого состоит  в том, что доминирующим видом  деятельности в сфере общественного  производства является сбор, накопление, продуцирование, обработка, хранение, передача и использование информации, осуществляемые на основе современных  средств микропроцессорной и  вычислительной техники, а также  на базе разнообразных средств информационного  обмена. Информатизация общества обеспечивает:

• активное использование  постоянно расширяющегося интеллектуального  потенциала общества, сконцентрированного  в печатном фонде, и научной, производственной и других видах деятельности его  членов,

• интеграцию информационных технологий с научными, производственными, инициирующую развитие всех сфер общественного производства, интеллектуализацию трудовой деятельности;

• высокий уровень  информационного обслуживания, доступность  любого члена общества к источникам достоверной информации, визуализацию представляемой информации, существенность используемых данных.

Применение открытых информационных систем, рассчитанных на использование всего массива  информации, доступной в данный момент обществу в определенной его сфере, позволяет усовершенствовать механизмы  управления общественным устройством, способствует гуманизации и демократизации общества, повышает уровень благосостояния его членов. Процессы, происходящие в связи с информатизацией общества, способствуют не только ускорению научно–технического прогресса, интеллектуализации всех видов человеческой деятельности, но и созданию качественно новой информационной среды социума, обеспечивающей развитие творческого потенциала индивида.

Одним из приоритетных направлений процесса информатизации современного общества является информатизация образования – внедрение средств  новых информационных технологий в  систему образования. Это сделает  возможным:

• совершенствование  механизмов управления системой образования на основе использования автоматизированных банков данных научно– педагогической информации, информационно-методических материалов, а также коммуникационных сетей;

• совершенствование  методологии и стратегии отбора содержания, методов и организационных  форм обучения, соответствующих задачам  развития личности обучаемого в современных  условиях информатизации общества;

• создание методических систем обучения, ориентированных на развитие интеллектуального потенциала обучаемого, на формирование умений самостоятельно приобретать знания, осуществлять информационно–учебную, экспериментально – исследовательскую  деятельность, разнообразные виды самостоятельной  деятельности по обработке информации;

• создание и использование  компьютерных тестирующих, диагностирующих, контролирующих и оценивающих систем.

В своей дипломной  работе я рассмотрел одну из сторон процесса информатизации общества и  образования – создание и использование на практике одной из форм обучения с использованием средств новых информационных технологий (НИТ) – электронного учебника. В ней исследуются возможности средств новых информационных технологий, условия, необходимые для их успешного использования, рассматривается и анализируется прикладное программное обеспечение необходимое для создания и дальнейшего использования электронных учебников. Кроме этого, описываются все этапы создания подобных электронных приложений с учетом специфики конкретного учебного предмета (математики).

Работа состоит  из трех глав: в первой кратко рассматриваются  современные реалии информатизации общества, аспекты применения СНИТ в высшем образовании и классификация  ППС; вторая глава посвящена этапам разработки и создания электронного учебника, также, в нее входит анализ наиболее популярных авторских систем традиционно используемых для разработки электронных приложений; в третьей главе описан математический аппарат легший в основу электронного учебника: теоретический материал с контрольными вопросами, примеры решений заданий и задания для самостоятельной работы.

Глава I: Информационные технологии в обществе и образовании

Информатизация  общества: современные реалии

В современном цивилизованном обществе этапа информатизации все  его члены, независимо от их общественного  положения, используют информацию и  знания в своей деятельности, решая  непрерывно возникающие перед ними задачи. При этом постоянно увеличивающиеся  запасы знаний, опыта, весь интеллектуальный потенциал общества, который сосредоточен в книгах, патентах, журналах, отчетах, идеях, активно, на современном техническом  уровне участвует в повседневной производственной, научной, образовательной  и других видах деятельности людей. Ценность информации и удельный вес  информационных услуг в жизни  современного общества резко возросли. Это дает основание говорить о  том, что главную роль в процессе информатизации играет собственно информация, которая сама по себе не производит материальных ценностей. Под информацией (с общих позиций) будем понимать сведения о фактических данных и  совокупность знаний о зависимостях между ними, то есть средство, с помощью  которого общество может осознавать себя и функционировать как единое целое. Естественно предположить, что  информация должна быть научно –достоверной, доступной в смысле возможности ее получения, понимания и усвоения; данные, из которых информация извлекается, должны быть существенными, соответствующими современному научному уровню.

Как было уже сказано, общество этапа информатизации характеризует  процесс активного использования  информации в качестве общественного  продукта, в связи с чем происходит формирование высокоорганизованной информационной среды, оказывающей влияние на все стороны жизнедеятельности членов этого общества.

Информационная  среда включает множество информационных объектов и связей между ними, средства и технологии сбора, накопления, передачи, обработки, продуцирования и распространения  информации, собственно знания, а также  организационные и юридические  структуры, поддерживающие информационные процессы. Общество, создавая информационную среду, функционирует в ней, изменяет, совершенствует ее. Современные научные  исследования убеждают в том, что  совершенствование информационной среды общества инициирует формирование прогрессивных тенденций развития производительных сил, процессы интеллектуализации деятельности членов общества во всех его сферах, включая и сферу  образования, изменение структуры  общественных взаимоотношений и  взаимосвязей.

Необходимо выделить ряд основных направлений формирования и становления средств, методов  и технологий, которые открывают  новые возможности прогрессивного общественного развития, находящего свое отражение в сфере образования.

– математизация и информатизация предметных областей: использование современных информационных технологий при реализации возможностей аппарата математики, в том числе математической статистики, позволяет автоматизировать процессы обработки информации, результатов научного эксперимента, интенсифицировать применение инструментария математики в социологических исследованиях. Математизация дает возможность повысить качество принимаемых решений на всех стадиях процесса принятия решения человеком или ЭВМ за счет применения современных методов многофакторного анализа, прогнозирования, моделирования и оценки вариантов, оптимального планирования. Это позволяет перейти к разработке научно обоснованных подходов к принятию оптимального решения в конкретной ситуации, использовать методы и средства информатики в процессе решения задач различных предметных областей.

– интеллектуализация деятельности:

реализация возможностей технических и программных средств  современных информационных технологий позволяет: обеспечить управление информационными  потоками; общаясь с пользователем  на естественном языке, осуществлять распознавание  образов и ситуаций, их классификацию; эффективно обучать логике доказательств; накапливать и использовать знания; организовывать разнообразные формы  деятельности по самостоятельному извлечению и представлению знаний; осуществлять самостоятельное "микрооткрытие" изучаемой закономерности.

– интеграционные процессы:

интеграция современных  информационных технологий с операциональными обеспечивает системный эффект, следствием которого становится "технологический прорыв", имеющий место в педагогике. Вместе с тем использование современных информационных технологий поддерживает общие интеграционные тенденции процесса познания окружающей информационной, экологической, социальной среды, способствует реализации преимуществ узкой специализации и возможностей индивидуализации процесса обучения, обеспечивая эффективность образовательного процесса.

Естественно предположить, что развитие, совершенствование  информационной среды сферы образования  зависит от обеспечения системы  образования как в целом, так и каждого учебного заведения в отдельности специализированными подразделениями, приспособленными для организации деятельности со средствами новых информационных технологий.

Аспекты применения СНИТ в образовании

Интенсивное развитие процесса информатизации образования  влечет за собой расширение сферы  применения СНИТ. В настоящее время  можно уже вполне определенно  выделить успешно и активно развивающиеся  направления использования современных  информационных технологий в образовании:

– реализация возможностей программных средств учебного назначения (проблемно-ориентированных, объектно-ориентированных, предметно-ориентированных) в качестве средства обучения, объекта изучения, средства управления, средства коммуникации, средства обработки информации.

– интеграция возможностей сенсорики, средств для регистрации и измерения некоторых физических величин, устройств, обеспечивающих ввод и вывод аналоговых и дискретных сигналов для связи с комплектом оборудования, сопрягаемого с ЭВМ, и учебного, демонстрационного оборудования при создании аппаратно-программных комплексов.

Использование таких  комплексов предоставляет обучаемому инструмент исследования, с помощью которого можно осуществлять регистрацию, сбор, накопление информации об изучаемом или исследуемом реально протекающем процессе; создавать и исследовать модели изучаемых процессов; визуализировать закономерности процессов, в том числе и реально протекающих; автоматизировать процессы обработки результатов эксперимента; управлять объектами реальной действительности. Применение этих комплексов, учебного, демонстрационного оборудования, функционирующего на базе СНИТ, позволяет организовывать экспериментально-исследовательскую деятельность – как индивидуальную (на каждом рабочем месте), так и групповую, коллективную с реальными объектами изучения, их моделями и отображениями. Это обеспечивает широкое внедрение исследовательского метода обучения, подводящего учащегося к самостоятельному "открытию" изучаемой закономерности, способствует актуализации процесса усвоения основ наук, развитию интеллектуального потенциала, творческих способностей.

– интеграция возможностей компьютера и различных средств  передачи аудиовизуальной информации при разработке видеокомпьютерных  систем и систем мультимедиа.

Эти системы представляют собой комплекс программно-аппаратных средств и оборудования, который  позволяет объединять различные  виды информации (текст, рисованная графика, слайды, музыка, реалистические изображения, движущиеся изображения, звук, видео) и  реализовывать при этом интерактивный  диалог пользователя с системой. Использование  видеокомпьютерных систем и систем мультимедиа обеспечивает реализацию интенсивных форм и методов обучения, организацию самостоятельной учебной деятельности, способствует повышению мотивации обучения за счет возможности использования современных средств комплексного представления и манипулирования аудиовизуальной информацией, повышения уровня эмоционального восприятия информации.