Что относится к схематической и символической наглядности в педагогике: «Схематическая и символическая наглядность в дидактике. » – Яндекс.Кью

Использование наглядных средств в преподавании психологии — Студопедия

Наглядные методыпредполагают использование средств обучения, для которых характерен образный язык изложения. Зрительные, слуховые, тактильные образы дополняют словесное описание и, таким образом, способствуют лучшему понима­нию учебного материала учащимися.

Можно выделить 3 основных вида наглядности: предметную, изобразитель­нуюи словесную.

Предметная наглядность— это демонстрация реальных предметов, явлений и процессов. В преподавании психологии этот вид наглядности применяется, когда используются макеты приборов, головного мозга, когда проводятся демонстраци­онные эксперименты и психологические опыты. Демонстрация порогов ощуще­ний, зрительных иллюзий, идеомоторных актов, явления установки, колебаний внимания — примеры использования предметной наглядности. Главная задача преподавателя — наглядно продемонстрировать определенные психологические феномены и закономерности, изучаемые в курсе психологии. Это способствует лучшему пониманию и запоминанию. Неслучайно известная поговорка гласит: «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать». Для подбора демонстрацион­ных экспериментов и опытов можно воспользоваться целым рядов опубликован­ных учебных пособий (Архангельский и др., 1958; Рамуль, 1958; Платонов, 1980; Климов, 1999).

Изобразительная наглядность— это демонстрация на занятиях изображений предметов, явлений, процессов, а также теоретических знаний о них. Существует три вида изобразительной наглядности: художественная, символическаяи тек­стовая.

Художественная наглядностьотражает изображаемый объект или ситуацию во всех деталях. К этому виду наглядности относится демонстрация фотографий, картин, кино- и видеофильмов. Фотографии могут изображать, например, людей в разных жизненных обстоятельствах, проявления эмоций, ситуации психологи­ческих экспериментов; также это могут быть портреты знаменитых психологов. В аналогичных ситуациях могут использоваться произведения живописи, рисун­ки. Фильмы как средства изобразительной наглядности можно разделить на два типа: научно-популярные и художественные. В научно-популярных фильмах де­монстрируются классические психологические исследования. Художественные фильмы (или их фрагменты) могут иллюстрировать определенные психологиче­ские типы людей и их отношений, ситуации для психологического анализа.

Символическая (схематическая) наглядность— это изображения, отражаю­щие существенные признаки, характеристики, связи предметов или явлений. К это­му виду наглядности относится демонстрация таблиц, схем, диаграмм, графиков. На них отображаются систематизированные знания об определенных теоретиче­ских идеях, структуры психических явлений, соотношения величин и понятий, за­висимости между определенными параметрами. Для подбора или самостоятельной разработки наглядности этого вида могут представлять интерес некоторые посо­бия (Архангельский и др., 1958; Никифорова, 1978; Гамезо, Домашенко, 1998; Крысько, 1999).

Символическая наглядность может сочетаться с текстовой. Под текстовой на­глядностьюпонимается написание на доске или демонстрация с помощью других средств наиболее существенных тезисов лекции, имен ученых, дат, терминов и другой текстовой информации, которая плохо воспринимается на слух. Парал­лельное слуховое и зрительное предъявление информации способствует ее ус­пешному и безошибочному восприятию. Студенты склонны записывать себе в конспект то, что видят. Опытные преподаватели знают: чем больше преподава­тель пишет на доске, тем больше информации остается в студенческих тетрадях.

Словесная наглядность— это описание образов в речевой форме. Использует­ся она в тех случаях, когда применение предметной или изобразительной нагляд­ности по тем или иным причинам невозможно. В таких случаях преподаватель на­глядно описывает ситуацию психологического эксперимента, приводит примеры из художественных произведений, характеризующие определенные психологиче­ские явления и феномены.

Наглядные методы могут использоваться на лекциях в качестве иллюстраций, на лабораторных и практических занятиях в качестве тестового материала.

Какими способами может демонстрироваться наглядность?Может исполь­зоваться традиционный способ демонстрации наглядности с помощью нарисован­ных плакатов, но он является слишком трудоемким и создает ряд других неудобств в использовании. Использование доски и мела всегда остается в распоряжении преподавателя, однако здесь важную роль играют его изобразительные способно­сти. Современным способом демонстрации наглядности являются транспаранты на прозрачной пленке и слайды, которые проецируются на белый экран. В наше время проекторы становятся все более типичным техническим средством обучения. Это значительно расширяет возможности использования визуальных средств на лекциях. Прекрасным аудиовизуальным средством демонстрации всех перечис­ленных выше видов наглядности является компьютер. Использование компью­терной программы Power Point дает возможность преподавателю включать в свою лекцию самые различные виды наглядности: статичные и движущиеся, схемати­ческие и художественные, текстовые и изобразительные, применять различные эффекты. Проецирование слайдов данной программы на экран делает презента­цию доступной для всех студентов.

Наглядность повышает эффективность преподавания при определенных условиях:

1) демонстрируемая наглядность должна быть согласована с содержанием мате­риала;

2) наглядность следует вводить на занятии постепенно, в соответствующий мо­мент, по мере необходимости;

3) демонстрация должна быть организована так, чтобы все учащиеся могли хоро­шо видеть объект;

4) необходимо четко выделять главное, существенное при показе иллюстраций, схем, диаграмм;

следует детально продумывать пояснения, даваемые в ходе демонстрации (Пе­дагогика, 2002, с. 270).

12. Схемы и их дидактическая ценность

В
отличие от таблиц схемы наиболее удобны
для пред­ставления и переработки
учебной информации. В ней информа­ция
представлена не только в обобщенном
виде, но и в компакт­ной, легко обозримой
форме, где отражены все связи и отношения
между элементами. Схема дает целостное
представление об объек­те в абстрактном,
«очищенном от несущественной информации»
виде.

Учебные
пособия по психологии содержат большое
количество разнообразных схем, которые
с успехом используются преподавате­лями.
Есть даже специальное пособие «Общая
психология в схемах и комментариях к
ним» (ВТ. Крысько).

Однако
не всякая схема наглядна и помогает
осмыслить и запом­нить учебный
материал. Нередко схема оказывается
громоздкой, с множеством «защумляющих»
информацию элементов. Иногда схе­ма
демонстрирует лишь отдельные элементы
знания, а не целост­ную его структуру.

Анализ
умственной деятельность студентов при
использовании схем показал, что схема
не выполняет свои дидактические функции,
если:

—
количество элементов информации слишком
велико, трудно всю схему охватить одним
взглядом;

—
используются геометрические фигуры
многообразных форм, что «зашумляет»информацию;

—
неудачно пространственное расположение
графических эле­ментов на листе;

—
словесная информация в схеме избыточна
и т.п.

Любая
схема сама по себе не имеет дидактической
ценности.

Ее
смысл необходимо донести до учащихся
посредством специ­альных комментариев
преподавателя. Иначе такие элементы
схемы, как стрелки, различного рода
линии не воспринимаются как связи и
отношения элементов информации и не
усваиваются.

Не
каждый учебный материал подходит для
представления в схе­мах. Целесообразно
использовать схемы при изучении различных

классификаций:
познавательных процессов, способностей
и т.п. Со­ставляя схему, например видов
ощущений, мы можем значительно сократить
время и более детально остановиться на
характеристике отдельных ощущений.
Особенно ценны схемы при отражении
меха­низмов психологических явлений
(рефлекторное кольцо, волевого действия
и др.).

Символическая
(схематическая) наглядность
—
это изображения, отражаю­щие существенные
признаки, характеристики, связи предметов
или явлений. К это­му виду наглядности
относится демонстрация таблиц, схем,
диаграмм, графиков. На них отображаются
систематизированные знания об определенных
теоретиче­ских идеях, структуры
психических явлений, соотношения величин
и понятий, за­висимости между
определенными параметрами.

Практика
показывает, что наибольшую трудность
в усвоении материала составляет
осмысление основных идей, тезисов, сути
концептуально-понятийного знания.
В
этом отношении значительную помощь
слушателям оказывает такое наглядное
пособие, как схема. Возможность выделения
в схеме главных сущностных связей в
целом и определяет ее основную
дидактическую ценность. Схемы целесообразно
использовать при первоначальном
ознакомлении слушателей с материалом;
при изучении обширного материала,
который трудно осмыслить в целом; для
связи отдельных вопросов темы как единой
проблемы; при рассмотрении материала,
когда главным является его характеристика.

 Если
демонстрируется структурно-логическая
схема, содержащая информацию в виде
различных геометрических фигур, стрелок
и т. д., необходимо по ходу анализа
содержания схемы объяснить значение
каждого из этих знаков, их смысловую
функцию в содержании схемы.

Наглядные методы обучения психологии — МегаЛекции

Наглядные методыпредполагают использование средств обучения, для которых характерен образный язык изложения. Зрительные, слуховые, тактильные образы дополняют словесное описание и, таким образом, способствуют лучшему понима­нию учебного материала учащимися.

Можно выделить 3 основных вида наглядности: предметную, изобразитель­нуюи словесную.

Рис. 7.2. Виды наглядности в обучении

Предметная наглядность— это демонстрация реальных предметов, явлений и процессов. В преподавании психологии этот вид наглядности применяется, когда используются макеты приборов, головного мозга, когда проводятся демонстраци­онные эксперименты и психологические опыты. Демонстрация порогов ощуще­ний, зрительных иллюзий, идеомоторных актов, явления установки, колебаний внимания — примеры использования предметной наглядности. Главная задача преподавателя — наглядно продемонстрировать определенные психологические феномены и закономерности, изучаемые в курсе психологии. Это способствует лучшему пониманию и запоминанию. Неслучайно известная поговорка гласит: «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать». Для подбора демонстрацион­ных экспериментов и опытов можно воспользоваться целым рядов опубликован­ных учебных пособий (Архангельский и др., 1958; Рамуль, 1958; Платонов, 1980; Климов, 1999).

Изобразительная наглядность— это демонстрация на занятиях изображений предметов, явлений, процессов, а также теоретических знаний о них. Существует три вида изобразительной наглядности: художественная, символическаяи тек­стовая.

Художественная наглядностьотражает изображаемый объект или ситуацию во всех деталях. К этому виду наглядности относится демонстрация фотографий, картин, кино- и видеофильмов. Фотографии могут изображать, например, людей в разных жизненных обстоятельствах, проявления эмоций, ситуации психологи­ческих экспериментов; также это могут быть портреты знаменитых психологов. В аналогичных ситуациях могут использоваться произведения живописи, рисун­ки. Фильмы как средства изобразительной наглядности можно разделить на два типа: научно-популярные и художественные. В научно-популярных фильмах де­монстрируются классические психологические исследования. Художественные фильмы (или их фрагменты) могут иллюстрировать определенные психологиче­ские типы людей и их отношений, ситуации для психологического анализа.

Символическая (схематическая) наглядность— это изображения, отражаю­щие существенные признаки, характеристики, связи предметов или явлений. К это­му виду наглядности относится демонстрация таблиц, схем, диаграмм, графиков. На них отображаются систематизированные знания об определенных теоретиче­ских идеях, структуры психических явлений, соотношения величин и понятий, за­висимости между определенными параметрами. Для подбора или самостоятельной

7.3. Наглядные методы обучения психологии 155

разработки наглядности этого вида могут представлять интерес некоторые посо­бия (Архангельский и др., 1958; Никифорова, 1978; Гамезо, Домашенко, 1998; Крысько, 1999).

Символическая наглядность может сочетаться с текстовой. Под текстовой на­глядностьюпонимается написание на доске или демонстрация с помощью других средств наиболее существенных тезисов лекции, имен ученых, дат, терминов и другой текстовой информации, которая плохо воспринимается на слух. Парал­лельное слуховое и зрительное предъявление информации способствует ее ус­пешному и безошибочному восприятию. Студенты склонны записывать себе в конспект то, что видят. Опытные преподаватели знают: чем больше преподава­тель пишет на доске, тем больше информации остается в студенческих тетрадях.

Словесная наглядность— это описание образов в речевой форме. Использует­ся она в тех случаях, когда применение предметной или изобразительной нагляд­ности по тем или иным причинам невозможно. В таких случаях преподаватель на­глядно описывает ситуацию психологического эксперимента, приводит примеры из художественных произведений, характеризующие определенные психологиче­ские явления и феномены.

Наглядные методы могут использоваться на лекциях в качестве иллюстраций, на лабораторных и практических занятиях в качестве тестового материала.

Какими способами может демонстрироваться наглядность?Может исполь­зоваться традиционный способ демонстрации наглядности с помощью нарисован­ных плакатов, но он является слишком трудоемким и создает ряд других неудобств в использовании. Использование доски и мела всегда остается в распоряжении преподавателя, однако здесь важную роль играют его изобразительные способно­сти. Современным способом демонстрации наглядности являются транспаранты на прозрачной пленке и слайды, которые проецируются на белый экран. В наше время проекторы становятся все более типичным техническим средством обучения. Это значительно расширяет возможности использования визуальных средств на лекциях. Прекрасным аудиовизуальным средством демонстрации всех перечис­ленных выше видов наглядности является компьютер. Использование компью­терной программы Power Point дает возможность преподавателю включать в свою лекцию самые различные виды наглядности: статичные и движущиеся, схемати­ческие и художественные, текстовые и изобразительные, применять различные эффекты. Проецирование слайдов данной программы на экран делает презента­цию доступной для всех студентов.

Наглядность повышает эффективность преподавания при определенных условиях:

1) демонстрируемая наглядность должна быть согласована с содержанием мате­риала;

2) наглядность следует вводить на занятии постепенно, в соответствующий мо­мент, по мере необходимости;

3) демонстрация должна быть организована так, чтобы все учащиеся могли хоро­шо видеть объект;

4) необходимо четко выделять главное, существенное при показе иллюстраций, схем, диаграмм;

5) следует детально продумывать пояснения, даваемые в ходе демонстрации (Пе­дагогика, 2002, с. 270).

156 Глава 7. Методы обучения психологии

Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:

Наглядные методы обучения психологии — Студопедия

Предполагают использование средств обучения, для которых характерен образный язык изложения. Зрительные, слуховые, тактильные образы дополняют словесное описание и, таким образом, способствуют лучшему пониманию учебного материала.

Можно выделить 3 основных вида наглядности:

Предметную, изобразительную, словесную.

Предметная наглядность – это демонстрация реальных предметов, явлений и процессов. В преподавании психологии этот вид наглядности применяется, когда используются приборы, макеты головного мозга, когда проводятся демонстрационные эксперименты и психологические опыты. Главная задача преподавателя – наглядно продемонстрировать определенные психологические феномены и закономерности, изучаемые в курсе психологии. (зрительные иллюзии, колебание внимания).

Изобразительная наглядность – это демонстрация на занятиях изображений предметов, явлений, процессов, а также теоретических знаний о них. Существует три вида изобразительной наглядности:

Художественная – отражает изображаемый объект или ситуацию во всех деталях. К этому виду наглядности относится демонстрация фотографий, картин, кино- и видеофильмов. Фотографии могут изображать, например, людей в разных жизненных обстоятельствах, проявления эмоций, также это могут быть портреты знаменитых психологов. В аналогичных ситуациях могут использоваться произведения живописи, рисунки.

Фильмы как средства изобразительной наглядности можно разделить на два типа: научно-популярные и художественные. В научно-популярных фильмах демонстрируются классические психологические исследования. Художественные фильмы (или их фрагменты) могут иллюстрировать определенные психологические типы людей и их отношений, ситуации для психологического анализа.

Символическая (схематическая) – это изображения, отражающие существенные признаки, характеристики, связи предметов и явлений. К этому виду наглядности относится демонстрация таблиц, схем, диаграмм, графиков. На них отображаются систематизированные знания об определенных теоретических идеях, структуры психических явлений, соотношения величин и понятий, зависимости между определенными параметрами. Символическая наглядность может сочетаться с текстовой.

Текстовая- понимается написание на доске или демонстрация с помощью других средств наиболее существенных тезисов лекции. Имен ученых, дат, терминов и другой текстовой информации, которая плохо воспринимается на слух.

Словесная наглядность – это описание образов в речевой форме. Используется в тех случаях, когда применение предметной или изобразительной наглядности по тем или иным причинам невозможно. В таких случаях преподаватель наглядно описывает ситуацию психологического эксперимента, приводит примеры из художественных произведений, характеризующие определенные психологические явления и феномены.

Наглядность повышает эффективность при определенных условиях;

1)наглядность должна быть согласована с содержанием материала;

2)демонстрация должна быть организована так, чтобы все учащиеся могли хорошо видеть объект;

3)необходимо четко выделять главное, существенное при показе иллюстраций, схем, диаграмм.

Наглядность — это… Что такое Наглядность?

   1. свойство, выражающее степень доступности и понятности психических образов объектов познания для познающего субъекта;

   2. один из принципов обучения.

   В процессе создания образа восприятия объекта наряду с ощущением участвуют память и мышление.Образ воспринимаемого объекта является наглядным только тогда, когда человек анализирует и осмысливает объект, соотносит его с уже имеющимися у него знаниями. Наглядный образ возникает не сам по себе, а в результате активной познавательной деятельности человека. Образы представления существенно отличаются от образов восприятия. По содержанию они богаче образов восприятия, но у разных людей они различны по отчётливости, яркости, устойчивости, полноте.

Степень Н. образов представления может быть различной в зависимости от индивидуальных особенностей человека, от уровня развития его познавательных способностей, от его знаний, а также от степени Н. исходных образов восприятия. Существуют также образы воображения — образы таких объектов, которые человек никогда непосредственно не воспринимал. Однако они составлены, сконструированы из знакомых и понятных ему элементов образов восприятия и представления. Благодаря образам воображения человек способен вначале представить себе продукт своего труда и лишь затем приступить к его созданию, представить различные варианты своих действий. Чувственное познание даёт человеку первичную информацию об объектах в виде их наглядных представлений. Мышление перерабатывает эти представления, выделяет существенные свойства и отношения между разными объектами и тем самым помогает создавать более обобщённые, более глубокие по содержанию психические образы познаваемых объектов.

   Н. как принцип обучения был впервые сформулирован Я.А. Коменским, а в дальнейшем развит И.Г. Песталоцци, К.Д. Ушинским и другими педагогами. Учитель может использовать различные средства Н.: реальные объекты, их изображения, модели изучаемых объектов и явлений. Знание форм сочетания слова и средств Н., их вариантов и сравнительной эффективности даёт возможность учителю творчески применять средства Н. сообразно поставленной дидактической задаче, особенностям учебного материала и конкретным условиям обучения.

   (Бим-Бад Б.М. Педагогический энциклопедический словарь. — М., 2002. С. 157)

   — важнейшее средство обучения. Обеспечивается применением разнообразных иллюстраций, демонстраций, лабораторно-практических работ; использованием ярких примеров и жизненных фактов; применением наглядных пособий, диапозитивов, карт, схем и т. п. Наглядность может применяться на всех этапах педагогического процесса. Виды наглядности (по мере возрастания абстрактности) подразделяются следующим образом:

   1. естественная — предметы объективной реальности;

   2. экспериментальная — опыты, эксперименты;

   3. объемная — макеты, фигуры и т.д.;

   4. изобразительная — картины, фотографии, рисунки;

   5. звукоизобразительная — кино, телевидение;

   6. звуковая — магнитофоны;

   7. символическая и графическая — графики, карты, схемы, формулы;

   8. внутренняя — образы, создаваемые речью педагога.

   (Соломахо П.Э. Общая и профессиональная педагогика. — М., 2002. С. 7-8)

   Ч312.231.6

Педагогический терминологический словарь. — С.-Петербург: Российская национальная библиотека.
2006.

Наглядность. Виды и типы наглядных пособий.

Выбор инструментов педагогики (случай программной визуализации)

Транскрипция

1 Выбор педагогических инструментов (случай визуализации программ) Мутуа Стивен 1, Абенга Элизабет 2, Патрик Огао 3, Вабвоба Франклин 4 и Ансельмо Икоха 5 1 Департамент компьютерных наук.Университет науки и технологий Масинде Мулиро, Кения 2 Факультет учебных программ и технологий обучения, Университет науки и технологий Масинде Мулиро, Кения 3 Факультет компьютерных и информационных технологий, Кенийский политехнический университетский колледж, Кения 4 Факультет информационных технологий, Университетский колледж Кибабии, Кения 5 Департамент компьютерных наук. Университет науки и технологий Масинде Мулиро, Кения РЕЗЮМЕ Компьютерное обучение со временем стало интегрированным в традиционные педагогические подходы с целью повышения качества образования, а также умелого усвоения материалов.Со временем было разработано несколько программ для использования в классе с целью улучшения режима обучения. Инструменты визуализации программ (PV) являются примером таких разработок, направленных на улучшение работы в классе во время преподавания / изучения компьютерного программирования. Несмотря на то, что инструменты показали положительные результаты в различных университетах, преподаватели, похоже, не приняли их широко. В этой статье делается попытка установить факторы, которые влияют на выбор фотоэлектрического инструмента для обучения компьютерному программированию.Установленный список факторов указывает на то, что они варьируются от системных проблем до других функций за пределами системы. Из результатов следует, что большинство учителей не используют новые современные подходы, а вместо этого используют традиционный подход, влияние которого менее ощутимо, особенно в отношении технических курсов, таких как программирование. Эти факторы составляют часть таксономии инструментов ФЭ в педагогике. Ключевые слова: педагогика, компьютерное программирование, визуализация программ. 1. ВВЕДЕНИЕ Программирование — это курс / предмет в компьютерных науках и смежных областях, а также некоторых инженерных дисциплинах, которые играют ключевую роль, применимую как в академическом, так и в карьерном росте [1].Хотя это воспринимается как текстовая дисциплина, использование схематической иллюстрации программного обеспечения всегда играло полезную роль при разработке программного обеспечения и написании программ [2]. Визуальные методы сейчас широко используются при разработке и сопровождении программного обеспечения, а также при обучении их навыкам. Таким образом, наблюдается значительный рост программной визуализации (SV). SV можно определить как использование типографики, графического дизайна, компьютерной анимации и графических технологий для облегчения понимания программного обеспечения [3].Он предоставляет визуальные подсказки, графические методы и иногда звуковые средства, чтобы облегчить человеческое понимание и рассуждения [4]. SV имеет различные области обучения, но эта статья посвящена визуализации программ (PV). Визуализация программы относится к использованию визуальных подсказок для иллюстрации потока и выполнения компьютерной программы. Таким образом, инструменты PV фокусируются на объяснении выполнения компьютерных программ (набора инструкций), тем самым облегчая доступ к динамическим и обычно скрытым процессам во время выполнения программы [5].За последние три десятилетия было разработано несколько инструментов визуализации программ (PV) для помощи в преподавании вводных курсов программирования. Испытания этих инструментов в различных университетах и ​​других учреждениях дали положительные результаты, так как разные студенты показали значительное улучшение успеваемости [6] [7]. Несмотря на положительные результаты, инструменты не получили широкого распространения [8], как предполагалось ранее, несмотря на массовые ресурсы, потребляемые исследователями и разработчиками. Распространение этих инструментов может быть фактором, способствующим их плохому использованию, поскольку у пользователей есть различные потребности, которые влияют на их выбор.Этот документ является результатом продолжающегося исследования. В нем подробно рассматриваются факторы, которые влияют на выбор учителем и / или учащимися инструмента визуализации программ для использования в обучении / изучении компьютерного программирования. Коэффициенты получены на основе данных, полученных от студентов, и не отражают мнение преподавателя. Оставшаяся часть этой статьи организована следующим образом; Раздел 2 представляет собой обзор соответствующей литературы, раздел 3 объясняет методологию, которая использовалась во время исследования. В разделе 4 представлено подробное обсуждение результатов, а в разделе 5 представлены заключительные замечания авторов.Том 1, выпуск 4, декабрь 2012 г. Стр. 35

2 2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ Обучение программированию — сложный и сложный процесс, требующий поддержки соответствующих образовательных инструментов [5]. Исследования показали, что существует универсальная проблема в преподавании и изучении курсов программирования для большинства студентов и преподавателей [9]. Это очевидно для новичков [10], которые изучают основы программирования, а также преподают продвинутые концепции программирования, такие как алгоритмы, рекурсия, структуры данных и объектно-ориентированные функции, для продолжающих обучение студентов.Это может быть связано с его абстрактностью [11] и тем, что в повседневной жизни учащихся не хватает концентрической модели для работы с рассматриваемыми концепциями [9]. Тем не менее, педагогические подходы, используемые при преподавании курсов программирования, могут быть фактором, способствующим плохой успеваемости и плохому пониманию этого важного курса компьютерных наук и инженерных дисциплин. Традиционный подход, основанный на доске и мелке, кажется недостаточным для надлежащего преподавания на уроках компьютерного программирования.Чтобы улучшить эту ситуацию и обеспечить понимание этого жизненно важного курса (ов), были разработаны инструменты фотоэлектрической системы, чтобы восполнить этот пробел. Их испытания в различных учреждениях показали, что они действительно улучшают внимание студентов, а также повышают их интерес к предмету, тем самым формируя положительное отношение. [12] обнаружили, что студенты, которые активно использовали инструмент JEliot [13] PV, улучшили свои результаты обучения по сравнению с контрольной группой, которая его не использовала. Результаты [14] показали, что правильное использование инструментов PV увеличивает внимание и интерес студентов к изучаемым концепциям.В своем исследовании [15] утверждают, что использование инструмента VILLE улучшило обучение студентов независимо от их предыдущего опыта программирования. Однако, несмотря на количество выпущенных инструментов, не так много учителей и учащихся приняли их. Это происходит не потому, что учителя и ученики против их использования, а скорее потому, что они сталкиваются с проблемой выбора правильного инструмента для правильной работы и времени, необходимого для изучения и надлежащего включения этого инструмента в учебную программу. Возможно, правильное руководство может помочь в выборе правильного инструмента для использования [1].Одним из способов поощрения использования этих жизненно важных инструментов является разработка всеобъемлющей систематики, которая может служить руководством для учителей и учащихся. Однако перед разработкой классификации пожелания предполагаемых пользователей должны быть собраны и задокументированы. Это может быть использовано для руководства при разработке таких инструментов и является единственной целью данной статьи. 3. МЕТОДОЛОГИЯ Настоящий документ является результатом исследовательской работы, которая проводилась с 2010 г. по май 2011 г. в Кенийском университете (на примере Университета науки и технологий Масинде Мулиро).В ходе исследования были розданы анкеты студентам, которые были ознакомлены с семью различными инструментами фотоэлектрической системы. Инструментами были JEliot3, Jeroo, Ville, Alice, BlueJ, Jive и JGrasp. Некоторые из этих инструментов демонстрируют характеристики инструментов PV, в то время как другие представляют собой интегрированные среды разработки (IDE) со встроенными функциями PV. 4. ВЫВОДЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Для улучшения процесса обучения были разработаны инструменты визуализации. Они могут быть в форме учебных пособий, игрушек, моделей и / или программных систем, направленных на улучшение процесса обучения.Однако, если такой инструмент не соответствует своей цели, его лучше вообще не использовать; и поэтому должны быть правильно использованы и интегрированы во время курсовой работы. Это потому что; это может в конечном итоге запутать учащихся, что приведет к потере интереса к курсу, который впоследствии может быть трудно подтвердить. Из общего количества выпущенных 109 анкет 93 были собраны обратно. Анкеты были проверены, чтобы гарантировать отсутствие пустых анкет или наличие более 50% оставшихся без ответа вопросов, являющихся частью исследования.На шесть (6) анкет не было дано полного ответа, и на них было оставлено более 50% вопросов, поэтому они были сочтены испорченными. Таким образом, из 93 полученных анкет только 87 были использованы для исследования. Это составляло около 80% полезного отклика, что было сочтено целесообразным, поскольку это может быть серьезным недостатком этого инструмента [16]. Прежде чем искать факторы, которые следует учитывать при выборе инструмента PV, респондентов спрашивали, их мнение о способе обучения компьютерному программированию и рассматривают ли они инструменты PV как вариант.4.1 Режим обучения компьютерному программированию Здесь было желание установить педагогические методы, используемые при обучении компьютерному программированию. Выяснилось, что большинство инструкторов (78%) использовали в классе мел и доску или проекторы. Однако студенты чувствовали острую необходимость в других интерактивных механизмах, отличных от этих двух, для обучения компьютерному программированию, как показано в Таблице I. По вашему мнению, чувствуете ли вы необходимость в другом механизме обучения? <Да / Нет> Том 1, выпуск 4, декабрь 2012 г. Стр. 36

3 Таблица I: Ответ респондента о необходимости использования других механизмов обучения Частота ответов% Да Нет Итого Из этой таблицы очевидно, что традиционных режимов обучения недостаточно для желаемого результата на уроках программирования.4.2. Использование визуализации программ. Здесь стремились установить использование инструментов PV в различных группах студентов. Вопрос: использовали ли вы какую-либо программную визуализацию для изучения компьютерного программирования? <Да / Нет> Таблица II: Перекрестная таблица использования PV за год исследования ГОД ИССЛЕДОВАНИЯ Ответ Первая вторая третья четвертая Да 75,76% 79,17% 33,3% 40% Нет 24,24% 20,83% 66,7% 60% Всего 100% 100% 100% 100% Использование PV было минимальным, особенно в последние два года обучения. Хотя 33.3% и 40% студентов третьего и четвертого курса соответственно ответили, что использовали PV при обучении компьютерному программированию, их утверждения были отклонены типом примеров, которые они приводили. Большинство из них указали, что использовали JCreator, который действительно является Java IDE, не является инструментом PV и не имеет каких-либо функций такого инструмента. С другой стороны, студенты первого и второго курса указали на использование BlueJ, Ville и JEliot, которые использовались исследователями во время исследования. Во время использования этих инструментов, сделанные и записанные наблюдения показали, что большинству из них, похоже, нравится их использование, и что было некоторая легкость в решении различных упражнений по программированию.Это было дополнительно подтверждено большим количеством студентов, которые приходили просить инструменты, когда их им представляли. 4.3 Факторы, влияющие на выбор инструмента. В ходе исследования список вероятных факторов был составлен по шкале Лайкерта из набора, состоящего из очень релевантных, релевантных, достаточно релевантных, нерелевантных и очень нерелевантных. Чтобы определить, какие факторы имеют большее значение, чем другие, каждой шкале Лайкерта были присвоены баллы, как показано; Очень актуально = 2 Актуально = 1 Достаточно релевантно = 0 Нерелевантно = -1 Очень нерелевантно = -2 Взвешенный балл для каждого фактора (показателя) рассчитывался как сумма произведения частоты показателя и балла релевантности, разделенного на возможное наивысший балл, как показано в следующей формуле; WS = 1 / (N * S h) (F m * S r) где: WS — взвешенная оценка N — общее количество респондентов, использованных в исследовании S h — максимально возможная оценка F m — частота метрики S r — оценка релевантности Эта формула была разработана с предположением, что; я.Ответы получены в виде шкалы Лайкерта Том 1, выпуск 4, декабрь 2012 г. Страница 37

4 ii. Варианты шкалы Лайкерта нечетные в числе iii. Шкале присваиваются баллы с нейтральным баллом (0) в середине iv. Абсолютная сумма баллов слева от нейтральной точки и баллов справа равна.В этом исследовании возможный наивысший балл будет равен двум (2), в то время как общее количество респондентов, используемых в этом исследовании, составляет восемьдесят. семь (87).Результаты представлены в таблице III. Метрика (m) Очень актуально (2) Таблица III: Факторы Взвешенные баллы Достаточно релевантные Соответствующие (1) (0) Нерелевантно t (-1) Очень неактуально t (-2) Взвешенная оценка (WS) ПАРАДИГМА ДОСТУПНОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ АНИМАЦИИ РАСШИРЕНИЯ ПЛАТФОРМА ПРОГРАММИРОВАНИЕ МЕТА ДАННЫХ СОЗДАЕТ ПЕДАГОГИЮ ОБСЛУЖИВАНИЯ УСТАНОВКИ Например, взвешенная оценка обслуживания: WS = 1 / (87 * 2) {(13 * 2) + (30 * 1) + (31 * 0) + (7 * (- 1 )) + (1 * (- 2))} = 1/174 ((7) + (2)) = 1/174 (47) = 0.27 Исходя из этих значений, любой показатель, имеющий взвешенный балл, равный или превышающий 0,5, считался полезным. Большинство из них были использованы при разработке таксономии, которую могут использовать как учителя, так и ученики для выбора инструмента для преподавания и обучения, и опубликованы в [1]. Однако из дополнительных ответов респондентов выяснилось, что следующие факторы были высоко оценены, чем другие; Пользовательский интерфейс Это относится к дисплею компьютера, который позволяет человеку взаимодействовать с самим компьютером.Этот фактор широко упоминался в различных анкетах по-разному, например, при взаимодействии с пользователем и отображении программы. Простота и удобство использования Хорошая программная система должна быть простой для понимания и легкой для взаимодействия с ней. Многие респонденты заявили, что они будут серьезно рассматривать это, особенно будучи новичками. Также было упомянуто использование цветов для упрощения организации. Все это можно резюмировать с помощью комментария студента: Первое впечатление, с которым сталкивается студент, когда он изучает конкретный язык программирования, имеет большое значение в том, как он воспринимает программирование в целом, поэтому оно должно быть впечатляющим.Понятность инструмента Это подразумевает, насколько детализирован инструмент PV в различных конструкциях и структурах программирования. С этим тесно связана поддержка языков с несколькими языками программирования, позволяющая студенту изучать только один инструмент, который можно использовать на нескольких других языках. Доступность Том 1, выпуск 4, декабрь 2012 г. Страница 38

5 Это еще один фактор, который чаще всего упоминался нашими респондентами.Действительно, это был такой важный фактор, потому что для максимального использования этих инструментов они должны быть легко доступны для предполагаемых пользователей. Другими факторами, сгруппированными по этому фактору, были стоимость и доступность. Расширяемость Это функция, которая позволяет добавить больше функциональности к существующим функциям фотоэлектрического инструмента. Платформа Это широко упоминалось как операционная система или переносимость. Это подразумевало платформу ОС, на которой может работать инструмент PV. Некоторые из них могут быть кроссплатформенными, в то время как другие предназначены для определенных операционных систем.Другие, которые были слегка упомянуты, касались автозавершения и генерации кода, использования памяти, скорости работы, надежности и анимации. 5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Инструменты визуализации программ — достойный способ обучения компьютерному программированию. Они улучшают внимание студентов и повышают их интерес к курсу. Тем не менее, чтобы это было полностью достигнуто, учителя и ученики должны точно знать, что они ищут в любом педагогическом инструменте. Неправильный выбор и использование учебных пособий может привести к усилению негативного отношения к предмету, которое может пройти долгий путь, прежде чем будет преодолено.Таким образом, основными особенностями, которые могут отличаться от фотоэлектрического инструмента, являются его интерактивность с пользователем, его расширяемость и доступность. Кроме того, инструмент PV должен быть совместим с платформой, которая используется при проведении курса. Эти и другие, перечисленные в этом документе, при правильном использовании значительно помогут пользователям в выборе инструмента для использования, таким образом, взамен улучшенные оценки и приобретение навыков компьютерного программирования. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ [1] Мутуа Стивен, Вабвоба Франклин, Огао Патрик, Ансельмо Питер и Абенга Элизабет, Классификация инструментов визуализации программ для облегчения осознанного выбора: преподавание и обучение компьютерному программированию, (Международный журнал компьютерных наук и телекоммуникаций), том 3, выпуск 2, Февраль 2012 г., стр. [2] Calum, A., Визуализация программного обеспечения на прологе, диссертация на соискание степени доктора философии в Куинс-колледже (Кембридж, декабрь 1999 г.) [3] Предисловие приглашенных редакторов, Визуализация программного обеспечения, (Журнал визуальных языков и вычислений) Vol. 13, стр, 2002 г. [4] Петре, М., Ментальные образы и визуализация программного обеспечения в высокопроизводительных командах разработчиков программного обеспечения, (Журнал визуальных языков и вычислений) Vol. 21, стр, 2010 г. [5] Беднарик, Р., Морено, А., Миллер, Н., и Э, Сутинен, Технологии визуализации интеллектуальных программ: планирование следующего шага, Труды пятой международной конференции IEEE по передовым технологиям обучения ( ICALT 05), 2005 г. [6] Кузнецова С., (2007), Использование Bluej и Blackjack для обучения концепциям объектно-ориентированного проектирования на языке C, (Журнал Консорциума вычислительных наук в колледжах, стр., Апрель 2007 г. [7] Kasurinen, J., Мика, П., Уолеви, Н., Исследование визуализации во вводном программировании, В трудах конференции PPIG, Ланкастер, 2008 г. [8] Бассат, Л. и Мордехай, Б., Мы так много работаем, а они не используют Оно: Принятие программных средств учителями, Труды рабочей группы ITiCSE, Данди, Шотландия, 23 27 июня 2007 г. [9] Робинс А., Раунтри, Дж. И Раунтри, Н., Изучение и преподавание программирования: обзор и обсуждение. , (Журнал компьютерного образования), Vol. 13-Нет. 2, стр., 2003 г. [10] Sanders, D&B.Дорн, Использование JEROO для внедрения объектно-ориентированного программирования, 33-я конференция ASEE / IEEE Frontiers in Education, 5-8 ноября 2003 г. [11] Лахтинен, С. П., Сутинен, Э. и Дж. Тархио, Автоматическая анимация алгоритмов с помощью Элиота. , (Журнал визуальных языков и вычислений), Vol. 9 Выпуск 3, стр., 1998 г. [12] Бассат Леви, Р., Бен-Ари, М., и Уронен, П. А., Система анимации программы Джелиот, (Журнал компьютерного образования), Том. 1, pp, 2000 [13] Морено, А., Миллер Н., & Сутинен, Э., Визуализация программ с помощью Jeliot, В трудах Ассоциации вычислительной техники, 25-28 мая 2004 г. [14] Эбель, Г.И Бен-Ари, М., Аффективные эффекты визуализации программ, В материалах 2-го Международного исследовательского семинара по компьютерному образованию (ICER 06), стр. 1-5, 2006 Том 1, Выпуск 4, декабрь 2012 г. Страница 39

6 [15] Rajala, T., L. Mikko-Jussi, K. Erkki, Salakoski, P., VILLE A Language-Independent Program Visualization Tool, Proceedings of the Seventh Baltic Sea Conference on Computing Education Research, Национальный парк Коли, Финляндия, Vol.88 15–18 ноября 2007 г. [16] Комбо, Д. К и Тромп, Д. Л. А., Написание предложений и тезисов: Введение, (Дочери Святого Павла; Найроби), 2006 г. Г-н Мутуа Стивен получил степень бакалавра наук. получил степень бакалавра компьютерных наук (первый класс) в 2008 году в Университете Масинде Мулиро. Он успешно закончил магистратуру. У него более трех лет опыта преподавания, а его исследовательские интересы находятся в области визуализации программного обеспечения, мобильных вычислений и использования технологий в педагогике. Он подающий надежды ученый, который широко публиковался в различных журналах.В настоящее время он читает лекции в Университете Масинде Мулиро, и эту должность он получил за отличную работу в своей первой степени. Д-р Элизабет Абенга получила степень доктора философии в Университете Мои, Кения, по специальности «Специалист по учебным программам и образовательным технологиям». Ее исследовательские интересы находятся в области педагогики, педагогического образования и новых технологий обучения. Она является членом Кенийского отделения Организации социальных исследований в Восточной и Южной Африке (OSREA), Ассоциации по развитию компьютерных технологий в образовании.(AACE), Ассоциация исследований стран третьего мира (ATWS). Региональная сеть африканских выпускников UNISTAFF и Кенийская ассоциация стипендиатов DAAD. В настоящее время она работает старшим преподавателем кафедры учебных программ и технологий обучения Университета науки и технологий Масинде Мулиро и директором по международным отношениям и академическим связям. Имеет педагогический стаж 24 года. Франклин Вабвоба — преподаватель информационных технологий и заведующий кафедрой Университетского колледжа Кибабии, Кения.Он имеет степень магистра наук (компьютерные приложения) Университета Кеньятта, 2007 г .; Подтверждение (управление образованием) Университета Южной Африки, 1997 г., и степень бакалавра образования (естественные науки: математика и информатика) Университета Эгертона, 1991 г., в настоящее время является кандидатом PhD (информационные технологии) в Университете науки и технологий Масинде Мулиро. Он является членом Ассоциации вычислительной техники. Он имеет опыт работы в сфере ИКТ в компании Mumias Sugar Company.Имеет ряд публикаций в рецензируемых журналах. Он представил несколько докладов на научных конференциях. У него сильный исследовательский интерес к экологичным ИКТ, влиянию приложений ИКТ на общество и интеграции ИКТ в образование. Проф. Патрик Огао получил докторскую степень в Утрехтском университете в Утрехте (Нидерланды). Он является специалистом в области географических информационных систем (ГИС) и визуализации геопространственных данных. В настоящее время он является деканом Школы вычислительной техники и информационных технологий в Кении. Политехнический университетский колледж.Он является членом группы ACM SIGGRAPH. Он широко публиковался и имеет исследовательские интересы в области визуализации программного обеспечения, географических информационных систем (ГИС) и биоинформатики. У него более 15 лет педагогического опыта. Том 1, выпуск 4, декабрь 2012 г. Стр. 40

.

Примеры символического взаимодействия

Символический интеракционизм

Символический интеракционизм — это социологическая теория коммуникации, вышедшая из Чикагского университета в начале 20-го ^-го -го века, которая утверждает, что общение в обществе основано на языковых, визуальных и жестовых символах, а понимание является субъективным и разделяемым. Итак, что именно это означает?

Примеры символического интеракционизма:

Как люди и члены общества, мы учимся понимать, взаимодействуя с символами, включая буквы нашего языка, из которых состоят слова.Например, слово «кошка» само по себе не имеет значения. Однако мы понимаем, что означает «кошка», через наше социальное взаимодействие с другими людьми и с настоящими «кошками». То, что означает «кошка», подтверждается нашим взаимодействием с другими людьми и общим значением этого слова.

Хотя «кошка» может показаться простым символом, в нашей культуре есть другие слова и символы, которые не столь однозначны. Вот где проявляется субъективность символического интеракционизма.Например, слово «жена» может означать разные вещи для разных людей. Если муж и жена имеют разные представления о том, что на самом деле означает это слово, их брак может быть полон конфликтов.

Основываясь на теории символического интеракционизма, когда в обществе существует консенсус относительно того, что означает символ (то есть «кошка»), общение становится понятным. Когда консенсуса не существует, общение становится более проблематичным.

Еще примеры, демонстрирующие символический интеракционизм

В последние несколько лет было много споров по поводу американского флага и того, что он символизирует.На протяжении многих лет американский флаг считался символом национальной гордости и свободы. Со временем различные группы меньшинств подвергли сомнению значение флага, а некоторые группы интерпретировали его как знак угнетения или лишения избирательных прав. Субъективность символа вызвала раскол в нашей культуре, потому что консенсус не ясен.

Значение слова «радуга» в нашей культуре со временем изменилось. Когда-то это был христианский символ — и он все еще остается — надеждой, поскольку Бог поместил радугу в небо после Великого Потопа.Однако в современной массовой культуре радуга символизирует ЛГБТ-сообщество. Одно время, когда происходило это изменение, не было единого мнения относительно значения радуги; Однако в сегодняшней культуре радуга повсеместно признана символом ЛГБТ-сообщества.

Точно так же со временем изменилось значение слова «гей». В начале 20-го ^{-го и} века слово «гей» означало счастливый и беззаботный. В современном обществе принято считать, что это слово относится к гомосексуализму.

Примеры символического взаимодействия

.

Визуализация взаимосвязи между функцией и ее производной 1

Транскрипция

1 Визуализация взаимосвязи между функцией и ее производной 1 Кармелита ПЯНИЧ 2, Эдин ЛИНАН 3 и Адмир КУРТАНОВИЧ 4 РЕЗЮМЕ Первая и вторая производные функции предоставляют огромное количество полезной информации о самой функции, а также о форме график функции.Учебная программа по математике в Боснии и Герцеговине делает упор на алгебраическом представлении функции и ее производных. Это означает, что концепция производной функции развита лишь частично. С другой стороны, важно развить навык построения графика производной функции на основании графика функции и, наоборот, построения графика функции на основании графика ее производной. В этой статье мы описываем одну возможность улучшения понимания учениками взаимосвязи между функцией и ее производной с помощью специально разработанного апплета Wolfram Mathematica.Предварительные результаты реализации апплета во время обсуждения темы «Исследование функций с использованием его производных» показывают, что визуализация поддерживает лучшее понимание концепции функции и ее производной. Ключевые слова: функция, производная, графическое представление Номер DOI: Доклад, представленный на 8-м Международном симпозиуме компьютерных и учебных технологий, Trakya Universiy Edirne, 18-20 сентября, Университет Бихача, Босния и Герцеговина — 3 Университет Бихача, Босния и Герцеговина — 4 Университета Бихача, Босния и Герцеговина —

2 PJANIĆ, LIĐAN & KURTANOVIĆ Визуализация взаимосвязи между функцией и ее производной ВВЕДЕНИЕ Математическое описание и представление различных явлений и взаимосвязей осуществляется с помощью функции.Следовательно, мы можем с полным основанием сказать, что понятие функции является одним из фундаментальных понятий в математике. Понимание этой концепции, а также стратегий ее преподавания и обучения — ненасытная, важная и интересная тема для изучения не только математиков (Sfard, 1992; Sierpinska, 1992; Vinner & Dreyfus, 1989; Evangelidu at all, 2004; Пьянич, 2011; Пьянич и Несимович, 2012). Понятие функции можно рассматривать с различных аспектов, таких как создание ментального образа (Виннер и Дрейфус, 1989), концептуальные представления и связи между репрезентациями (Хитт Эспиноза, 1998; Пьянич, 2011; Пьянич и Несимович, 2012), корреляция к физике (Mikelsen, 2005; Hadžibegović & Pjanić, 2011).Представление и осмысление концепции функции и ее производной На важность вопроса понимания концепции функции указал Hit Espinosa (1998). С одной стороны, различные представления понятия функции (графика, диаграммы, текст, алгебраическая формула) предоставляют множество возможностей для лучшего понимания концепции, но в то же время усложняют процесс понимания. Наиболее распространенными задачами, касающимися функций в обычных классах начальной и средней школы в Боснии и Герцеговине, является построение графика функции, которая задается формулой.От ученика требуется однонаправленное знание перевода функции из алгебраического в графическое представление. Использование только одного способа перевода между двумя представлениями приводит к неадекватному и плохому формированию понятия функции (Pjanić, 2011). При таком подходе знания учеников становятся фрагментированными, и ученики не могут переходить от одного представления функции к другому, а также не могут интерпретировать различные представления, то есть ученики не могут интерпретировать функции, заданные графически.При этом математическое мышление теряет гибкость. Серпинская (1992) указала на важность установления связей между различными представлениями функций. Помимо проблемы установления связей между различными представлениями функций, она подчеркнула проблему интерпретации графических и символических представлений функций. Невозможно разработать понятие производной без понимания концепции функции. Имея дело с деривативами, мы эффективно используем идею бесконечно малых вещей.Значение исчисления огромно и отражается в том факте, что оно может описывать физические законы, лежащие в основе всего нашего мира. Производная — ключевая концепция в понимании математики более высокого уровня. Учащиеся в Боснии и Герцеговине впервые знакомятся с концепцией деривации в четвертом (последнем) классе общеобразовательной средней школы. Программа по математике требует изучения правил вывода и применения вывода при исследовании функции. В обычных классах учеников обычно просят изучить и нарисовать график функции, заданной формулой.Концепция производной должна быть построена на ранее построенных концепциях. Вывод можно «рассматривать» как функцию, как число (если определено в точке), предел последовательности коэффициентов секущих направлений и скорость изменения. Диапазон возможных определений производной предлагает различные возможности для представления этого понятия (символическое, алгебраическое, графическое, …). Как указывалось ранее, первоначальное понимание дифференциации включает твердое понимание понятия функции.На более высоком уровне понимания дифференциации необходимо понимать понятие кривой, то есть до 206

3 Eğitim Bilimleri Araştırmaları Dergisi Journal of Educational Sciences Исследования понимают, что каждую кривую нельзя представить как функцию (круг, эллипс и т. Д.). Таким образом, вывод и дифференциация, как передовые концепции в математике, «опираются» на «более простые» концепции и не могут быть поняты без твердого, а в некоторых случаях конкретного понимания этих «более простых» концепций.Продвинутые концепции несут с собой внутреннюю сложность. Далее, на основе понятий производной и дифференцирования формируются даже более сложные концепции, такие как дифференциальные уравнения. Те более продвинутые концепции, которые основаны на понятии производной, не будут поняты или объяснены без понимания дифференциации как в концептуальной, так и в процедурной форме — как техника дифференциации. Визуализация в математике Современная литература предлагает различные подходы к изучению роли визуализации в обучении математике.Отметим некоторые из них. Взгляд на визуализацию в математике как на «создание невидимых и видимых образов» в смысле «уметь вообразить возможное и невозможное», дал Мейсон (1992). Циммерман и Каннингем (1991) настаивают на том, что математическая визуализация — это не просто «оценка математики через картинки» — поверхностный заменитель понимания. Скорее они утверждают, что визуализация придает глубину и смысл пониманию, служит надежным руководством к решению проблем и вдохновляет на творческие открытия.Однако для достижения этого понимания они предлагают, чтобы визуализация не могла быть изолирована от остальной математики, подразумевая, что символические, числовые и визуальные представления идей должны быть сформулированы и связаны. Этот проект концептуализирован на основе того, что визуальное мышление и графическое представление должны быть связаны с другими способами математического мышления и другими формами представления (Tall, 1989). Пресмег (1995) рассматривает визуализацию как «взаимосвязь между изображениями» — «чтобы визуализировать, необходимо создать множество изображений, чтобы построить отношения, которые облегчат визуализацию и рассуждение».Хитт Эспиноза (1997) предполагает, что визуализация математических понятий — это «нетривиальная когнитивная деятельность — визуализировать — не то же самое, что видеть». Способность визуализировать — это «способность создавать богатые мысленные образы, которыми человек может манипулировать в своем сознании, репетировать различные представления концепции и, при необходимости, использовать бумагу или экран компьютера для выражения рассматриваемой идеи». Визуализация требует непоследовательной параллельной обработки информации и, как таковая, представляет собой серьезную когнитивную проблему для учеников, которая шаг за шагом приводит к последовательному алгоритмическому мышлению (Eisenberg & Dreyfus, 1991).ИКТ способствует визуализации при изучении и преподавании математики. Основное преимущество хорошо разработанных компьютерных учебных / учебных материалов по математике основано на анимации и интерактивных апплетах, которые положительно влияют на понимание представленного материала, а также обеспечивают обучение посредством исследования. Доступен целый ряд компьютерных программ и инструментов, призванных помочь школьникам и студентам в формировании математических образов. Использование ИКТ для продвижения и визуализации имеет большой потенциал.Вопросы исследования Целью исследования является изучение того, влияет ли повторение и систематизация знаний о функциях и производных с помощью разработанного апплета в Wolfram Mathematica на успеваемость учащихся в интерпретации алгебраических, числовых и графических представлений функции и ее производной. Основной фокус исследования был заложен 207

4 PJANIĆ, LIĐAN & KURTANOVIĆ Визуализация взаимосвязи между функцией и ее производной в задаче построения графика функции с учетом графика ее производной.Эта задача обращена к той, которую ученики обычно решают в обычных классах. В соответствии с целью исследования мы сформулировали исследовательские вопросы: насколько улучшится успеваемость учащихся по интерпретации алгебраического представления функции (аргумент, скорость изменения, интервалы монотонности) и ее производное изменение в отношении использования апплета Mathematica в качестве вспомогательного инструмента во время повторных уроков. . Если и насколько успеваемость учащихся по переводу функций из графического в алгебраическое и числовое представления изменится в связи с использованием апплета Mathematica в качестве вспомогательного инструмента во время повторных уроков.Если и насколько изменится успеваемость учащихся в получении графического представления производной данной функции в связи с использованием апплета Mathematica в качестве вспомогательного инструмента во время повторных уроков. Если и насколько изменится успеваемость учащихся в получении графика функции, зная график ее производной, в связи с использованием апплета Mathematica в качестве вспомогательного инструмента во время повторных уроков. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Чтобы изучить возможность улучшения понимания перехода представлений концепции функции от одного к другому, интерпретации графиков функций и взаимосвязи между графическим представлением функции и ее производными, был создан апплет Wolfram Mathematica.Апплет создается динамически с особым дизайном, что позволяет параллельно отображать график функции и график ее производной. Такой дизайн позволяет ученикам сравнительно исследовать графики и особенности элементарных функций и их производных. На рисунке 1 показан один кадр апплета. Рисунок 1. Один кадр апплета. В исследовании приняли участие 132 старшеклассника из западной части Боснии и Герцеговины. Предварительный тест, предназначенный для проверки ранее полученных знаний о концепции функций, выводе и применении правил вывода, был проведен всем ученикам.На основании полученных результатов ученики были разделены на экспериментальную и контрольную группы, сопоставимые по успеваемости на предварительном тесте. Повтор 208

5 Eğitim Bilimleri Araştırmaları Dergisi Journal of Educational Sciences Уроки исследования в контрольной группе проводились традиционно: ручка и карандаш решали задачи по нахождению производной заданной функции и рисовали график заданной функции с использованием производных.Аплет Mathematica был представлен экспериментальной группе на уроках-повторениях. Помимо решения традиционных задач, учащиеся экспериментальной группы имели возможность изучить связи графиков функции и ее производной. Апплет Mathematica служил вспомогательным инструментом и был продемонстрирован в дополнение к традиционным задачам с ручкой и карандашом. После повторных занятий обеим группам было проведено последующее тестирование. Заключительный тест просил учеников интерпретировать графики функций относительно основных характеристик, идентифицировать изменения в росте или снижении функции и рисовать график f (x), когда ему дан график его производной.Проблема построения графика функции, когда дан график ее производной, обычно незнакома ученикам в Боснии и Герцеговине. Следует отметить, что данный тип задач не предъявлялся контрольной и экспериментальной группе на повторных уроках. Графики функций, включенных в пост-тест, не идентичны тем, которые представлены в апплете Mathematica. Кроме того, в результате тестирования учащиеся умели переводить функции в алгебраическом и графическом представлении в числовые, линейные, квадратичные и кубические функции, чтобы минимизировать ошибки в расчетах.Ответы в посттесте были разделены на три категории: нет ответа, неправильный ответ и правильный ответ. Результаты предварительного и последующего тестирования были обработаны в PASW 18. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ В ходе пост-тестирования основное внимание уделяется выявлению и установлению связей между различными представлениями функций и их производными. Полученные результаты мы представляем в дальнейшем. Для проверки различий в показателях контрольной и экспериментальной групп при интерпретации алгебраического представления функции (аргумент, скорость изменения, интервалы монотонности) и ее производной ученикам каждой группы были даны три функции (линейная, квадратичная и кубическая), представленные формулами. .На основе данной формулы и предметной области ученики должны были интерпретировать изменение аргумента и изменение значения функции, переводя алгебраическое представление в числовое. Кроме того, на основе данной формулы и полученных числовых значений необходимо было определить интервалы монотонности в заданной области и определить знак производной каждой заданной функции. Полученные результаты показывают, что производительность при интерпретации алгебраического представления заданной функции коррелирует с группой. Тест хи-квадрат (таблица 1) подтвердил, что эффективность интерпретации алгебраического представления линейных, квадратичных и кубических функций зависит от того, как были организованы классы повторения.В большинстве случаев интенсивность такой зависимости высока, о чем свидетельствуют результаты V-теста Крамера. 209

6 линейных квадратичных кубических линейных квадратичных кубических линейных квадратичных кубических PJANIĆ, LIĐAN & KURTANOVIĆ Визуализация взаимосвязи между функцией и ее производной Таблица 1. Тест хи-квадрат: зависимость интерпретации алгебраического представления функции от использования апплета Matematica в качестве вспомогательного инструмента Изменение аргумента Изменение функции Знак деривации 38,382 21,425 26,552 18,957 35,596 33,086 23,743 23,350 35,096 df Асимп.Sig 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Cramer s V 0,539 0,403 0,449 0,379 0,519 0,501 0,424 0,421 0,516 Sig. 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0 ячеек (0%) имеют ожидаемое количество меньше 5. Уровень знака 0,01 Анализируя перекрестные таблицы, мы выяснили, сколько правильных ответов предложили ученики, которые использовали апплет Matematica в качестве вспомогательного инструмента во время повторных занятий , вносили основной вклад в статистические результаты в Таблице 1. Чтобы ответить на второй и третий вопросы исследования, учеников попросили интерпретировать график данной функции в терминах числовых значений функции в данной области и на основании этого сделать вывод, если функция увеличение или уменьшение данного домена.Дополнительно ученикам было предложено распознать график производной заданной функции среди нескольких предложенных графиков. Понимание ответов учеников показывает, что 89,7% учеников контрольной группы и 95,3% учеников экспериментальной группы точно перевели графическое представление данной функции в числовое. Кроме того, нет значительных различий между контрольной и экспериментальной группами в получении графического представления производной данной функции (= 4,751, df = 2, Asymp.Sig = 0,093).Частоты ответов учеников, связанные с переводом графического представления функции в числовое, а также визуализации производной данной функции, можно сравнить на рисунке 2. Рисунок 2. Преобразование между графическим и числовым представлениями 210

7 Eğitim Bilimleri Araştırmaları Dergisi Journal of Educational Sciences Research С другой стороны, использование апплета Mathematica в качестве вспомогательного инструмента в классах с повторением имело слабое влияние на интерпретацию учениками числового представления функции (= 6,253, df = 2, Asymp.Sig = 0,044, V Крамера = 0,218, A.Sig = 0,044). Частоты ответов учеников, относящиеся ко второму и третьему вопросам исследования, можно сравнить на рисунке 2. Заключительное задание в пост-тесте было связано с установлением связей между графическим представлением производной и функции. Частоты ответов учеников на это задание показаны на рисунке 3. Рисунок 3. Успеваемость учащихся при получении графика функции на основе графика ее производной Распределение ответов учеников указывает на наличие значительной взаимосвязи между результатами при получении графика функции на основе графика. его производной и использования апплета Mathematica в качестве вспомогательного инструмента в классах повторения (= 68,825, df = 2, Asymp.Sig = 0,000, V Крамера = 0,722, A.Sig = 0,000). Использование апплета Mathematica во время повторных занятий сильно повышает успеваемость учеников в этой задаче. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Анимации, присутствующие в электронных материалах для обучения, могут быть чрезвычайно полезными и значимыми для студентов, когда дело доходит до принятия концепций функции и производной. Использование компьютерных апплетов может быть полезным для учеников. Тот факт, что компьютер рисует графики и выполняет манипуляции, позволяет ученикам сконцентрироваться на концепциях.Одна из возможностей улучшить понимание учащимися взаимосвязи между функцией и ее производной с помощью специально разработанного апплета, направленного на улучшение понимания связей между графическими представлениями функции и ее производной. Предварительные результаты реализации апплета Wolfram Mathematica во время обсуждения темы «Исследование функций с использованием производных» показывают, что визуализация поддерживает лучшее понимание концепции функции и ее производной. Результаты послетеста показывают, что ученики, которые использовали апплет Mathematica в качестве вспомогательного инструмента во время повторных занятий по производным инструментам, более 211

8 PJANIĆ, LIĐAN & KURTANOVIĆ Визуализация взаимосвязи между функцией и ее производной, уверенная в установлении связей между производной и функцией, а также в использовании графического представления функции и производной.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Cunningham, S. (1994). Некоторые стратегии использования визуализации в обучении математике. Zentralblattfur Didaktik der Mathematik, ZDM, 94 (3), Eisenberg, T. & Dreyfus, T. (1991). О нежелании визуализировать в математике. Визуализация в преподавании и изучении математики (редакторы: В. Циммерман и С. Каннингем). Вашингтон, округ Колумбия: Математическая ассоциация Америки. С. Евангелиду А., Спайроу П., Элиа И. и Гагацис А. (2004). Представления студентов о функциях. Труды 28-й конференции международной группы по психологии математического образования Том 2 (Ред .: М.Дж. Хойнс и А. Б. Фуглестад). Норвегия: Бергенский университетский колледж. С. Хаджибегович, З. и Пьянич, К. (2011). Образование будучих наставника техничке культуры: разметка ступня узаямног интегриранья знания у математики и физики. Педагогия 3/2011 Бог. LXVI, Белград, стр. Хаджибегович, З. и Пьянич, К. (2011). Studija o rezultatima uzajamnog integriranja znanja u matematici i fizici studenata tehničkog obrazovanja na Univerzitetu u Sarajevu, Naša škola, LVII, 56/226, Sarajevo. pp Hitt Espinosa, F.(1997). Исследование проблемы конвергенции с математикой: история и визуализация математической идеи. Международный журнал математического образования в науке и технологиях, 28 (5), Мариотти, М. А. и Пеши, А. (1994). Визуализация в обучении — обучающие ситуации. Труды PME, 18 (1), 22. Mason, J. (1992). К программе исследования ментальных образов. Материалы ноябрьской конференции BSRLM. С. Michelsen, C. (2005). Расширение переменных и функций предметной области в междисциплинарном контексте между математикой и физикой.Труды 1-го Международного симпозиума по математике и ее связям с искусством и наукой (редакторы: А. Бекманн, К. Микельсен, Б. Шрираман). Германия: Педагогический университет, Швабиш-Гмунд. С. Пьянич, К. (2011). Pojam funkcije i njegovo razumijevanje slučaj studenata razredne nastave. Зборник радова на Научный поиск Наука и политика. Univerzitet u Istočnom Sarajevu. С. Пьянич, К. и Несимович, С. (2012). Алгебарская и графическая репрезентация пойма функций. Zbornik radova sa Naučnog skupa Nauka i identityitet, Prva matematička konferencija Republike Srpske, Knjiga 6, Tom 3, Univerzitet u Istočnom Sarajevu.pp Presmeg, N. (1995). Предпочтение визуальным методам: международное исследование. Труды PME, 19 (3), Presmeg, N. (1986). Визуализация и математическая одаренность. Образовательные исследования по математике, 17, Серпинская, А. (1992). О понимании понятия функции. Концепция функции: аспекты эпистемологии и педагогики (Редакторы: Г. Харел и Э. Дубинский). США: Математическая ассоциация Америки. С. Сфард, А. (1992). Функциональное происхождение математических объектов и затруднения овеществления Случай функции.Понятие функции: аспекты эпистемологии и 212

9 Eğitim Bilimleri Araştırmaları Dergisi Журнал педагогических наук Исследовательская педагогика (Редакторы: Г. Харел и Э. Дубинский). Вашингтон, округ Колумбия: Математическая ассоциация Америки. стр. Толл, Д. (1991). Интуиция и строгость: роль визуализации в расчетах. Визуализация в преподавании и изучении математики (ред .: W.Циммерман и С. Каннингем). Вашингтон, округ Колумбия: Математическая ассоциация Америки. С. Виннер, С. и Дрейфус, Т. (1989). Изображения и определения понятия функции, Journal for Research in Mathematics Education, 20 (4), Zimmerman, W. & Cunningham, S. (1991). Что такое математическая визуализация? Визуализация в преподавании и изучении математики (редакторы: В. Циммерман и С. Каннингем). Вашингтон, округ Колумбия: Математическая ассоциация Америки. pp Пожалуйста, цитируйте: Pjanić, K., Lian, E. & Kurtanović, A.(2015). Визуализация отношения между функцией и ее производной. Eğitim Bilimleri Araştırmaları Dergisi — Журнал исследований в области педагогических наук, 5 (1),

.Схема

для сопоставления моделей SPICE | ОРЕЛ

Добро пожаловать обратно в нашу серию симуляторов SPICE, часть 5! Мы завершили наш полный обзор новых функций SPICE в Autodesk EAGLE 8.4. Но подождите, вы можете спросить, как я могу смоделировать все мои существующие проекты? Есть еще чему поучиться. В этом блоге мы рассмотрим, как преобразовать текущую схему в схему, совместимую со SPICE.

Пример проекта

У нас есть еще один пример проекта, созданного специально для преобразования схемы, не относящейся к SPICE.Давай откроем это сейчас. Найдите папку проекта convert в каталоге Projects »ngspice на панели управления Autodesk EAGLE . Откройте spiceconvert.sch .

Это простая схема, но она хорошо служит нашим целям. Ни одна из частей этой схемы на данный момент не поддерживает SPICE. Если вы нажмете кнопку Simulate в верхней части интерфейса, EAGLE напомнит вам об этом:

Перед открытием диалогового окна Simulation EAGLE всегда будет подтверждать, что все ваши детали связаны с моделями SPICE.В противном случае вы не сможете моделировать. Для преобразования вашей схемы требуется процесс сопоставления деталей.

Сопоставление деталей

Теперь мы рассмотрим, как сопоставить все символы на этой схеме с моделями SPICE. Для начала нам нужно выбрать все символы с помощью команды Group . Выберите значок Group в левой части интерфейса, затем щелкните и перетащите рамку выбора вокруг всех частей.

Затем щелкните правой кнопкой мыши любую из выделенных частей и выберите Добавить модель .Сначала вы получите диалоговое окно с вопросом, хотите ли вы преобразовать все части, содержащие GND в их имя, в нулевой узел земли. Это важно. В SPICE вам всегда нужно иметь узел 0 в вашем списке соединений. Это означает землю и используется во всех ваших расчетах моделирования.

Чтобы облегчить нашу жизнь, EAGLE выполняет всю работу по преобразованию ваших частей GND в узел 0, поэтому просто нажмите кнопку Yes , чтобы продолжить. Теперь вы должны увидеть диалоговое окно Add Model , как показано ниже:

Взгляните на столбец Done , и вы увидите две зеленые галочки для GND1 и GND2.Это существующие наземные символы, которые EAGLE автоматически преобразовал для нас в узел 0. Для этих двоих больше ничего не нужно делать, поэтому давайте сосредоточимся на оставшихся частях, которые нам нужно сопоставить: R1, LED1 и G1.

Сопоставление резисторов

Для начала нам нужно убедиться, что выбран правильный Spice Type . EAGLE автоматически назначит Spice Type для всех символов в вашей схеме, но вам всегда нужно дважды проверять их точность. Здесь мы видим, что у резистора уже есть Spice Type R: Resistor .

Теперь нажмите кнопку Карта , чтобы продолжить.

Теперь мы находимся в диалоговом окне Map to Model . Выберите Load Model tab , и вы увидите тип модели Intrinsic Device / No Model в списке. Что это значит? Это тип модели SPICE по умолчанию для всех простых деталей, для которых не требуется конкретная модель или подсхема, таких как наш резистор. Другие простые пассивные компоненты, такие как конденсаторы, также будут использовать этот тип внутренней модели.Мы можем оставить тип модели по умолчанию, как и для нашего резистора, а затем выбрать вкладку Map Pins , чтобы продолжить.

Здесь мы видим два контакта, которые необходимо сопоставить с входами модели. Для резистора не имеет значения, как вы подключаете контакты к входам модели, поскольку нет проблем с полярностью. Вы заметите, что EAGLE уже выполнил эту работу за нас, поэтому все, что нам нужно сделать, это выбрать OK , чтобы продолжить.

Стрела, одна часть опущена, осталось две.Стоит заметить, что при сопоставлении одного пассивного компонента, такого как резистор или конденсатор, все остальные компоненты того же типа, которые используют тот же символ, наследуют такое же сопоставление.

Это может пригодиться, когда вы работаете с большими схемами с большим количеством пассивных компонентов. Скорее всего, вы будете использовать один и тот же символ для всех своих резисторов, поэтому, если вы сопоставите один, вы сопоставите их все за один раз. Это отличная экономия времени.

Светодиодная карта

Далее у нас есть светодиод. EAGLE посмотрел на префикс имени этого устройства и увидел букву L, которая в SPICE означает индуктор.Ясно, что это неправильно, поэтому для LED1 нам нужно изменить Spice Type на D: Diode , а затем нажать кнопку Map .

Откроется диалоговое окно «Карта в модель» , и вы заметите, что для параметра Тип модели установлено значение Карточка модели . Карты моделей используются для внутренних устройств, которым требуются модели, такие как диоды, BJT, полевые транзисторы и т. Д. Все эти части требуют подключения моделей SPICE, но не считаются подсхемами.

В этом случае нам не нужно искать в Интернете модель диода.В каталоге Models в EAGLE уже есть то, что нам нужно. Нажмите кнопку Загрузить модель , а затем перейдите в папку Models в каталоге приложения EAGLE. В этой папке вам нужно выбрать файл DMOD.mdl.

Теперь, когда модель загружена, нажмите кнопку OK , чтобы продолжить отображение контактов на входы. Здесь у нас есть C (катод), который представляет собой вывод с отрицательным символом, и A (анод), который является положительным. Сопоставим вывод символа C с вводом модели : N- , а вывод символа A с вводом модели : N + .Как только они будут установлены, нажмите кнопку OK , чтобы завершить сопоставление.

Отображение источника напряжения

Последняя часть — это G1, это аккумулятор. Для типа специй выберем В: независимый источник напряжения , а затем нажмите кнопку Map .

В диалоговом окне Map to Model, нам просто нужно сопоставить положительные и отрицательные контакты с соответствующими входами, это простая работа. По завершении выберите OK .

Если вы следовали вместе с нами, теперь у вас должны быть все зеленые галочки, перечисленные в столбце «Готово» в диалоговом окне « Добавить модель» . Идите вперед и нажмите кнопку Готово , чтобы закрыть это окно.

Если вы щелкните значок Simulate в верхней части интерфейса, вы увидите диалоговое окно Simulation , готовое к началу анализа!

Совместимость со SPICE

Здесь мы взяли схему, которая не была совместима со SPICE, и подготовили ее для моделирования всего за несколько простых шагов.Все, что потребовалось, — это быстрый процесс отображения деталей. Для большей практики обязательно попробуйте этот рабочий процесс на своих проектах! Вы также можете поэкспериментировать с примером дизайна TI Launchpad в каталоге EAGLE Projects. В этой схеме есть несколько более сложных компонентов, которые проверят ваши навыки отображения деталей.

Готовы сделать ваши проекты совместимыми со SPICE? Попробуйте Autodesk EAGLE 8.4 бесплатно сегодня!

.