Применение компьютерного моделирования при обучении элементам статистики в старшем звене

применение компьютерного моделирования при обучении элементам статистики в старшем звене

([e-mail])

ОГОУ «Неклиновская общеобразовательная школа-интернат с первоначальной летной подготовкой», Таганрог

Аннотация

Современные науки построены и развиваются на вероятностно-статистической базе, что необходимо повлекло включение этого раздела в образовательный стандарт. Статистика несет в себе огромный прикладной потенциал и может стать основой для реализации многих учебных проектов, в том числе с применением информационных технологий.

Раздел «Вероятность и статистика» — обязательный компонент школьного образования, усиливающий его прикладное и практическое значение. Этот материал необходим, прежде всего, для формирования у учащихся функциональной грамотности – умения воспринимать и критически анализировать информацию, представленную в различных формах, понимать вероятностный характер многих реальных зависимостей, производить простейшие вероятностные расчеты. При изучении статистики и вероятности обогащаются представления о современной картине мира и методах его исследования, формируется понимание роли статистики как источника социально значимой информации и закладываются основы вероятностного мышления [1].

Без минимальной вероятностно-статистической грамотности трудно адекватно воспринимать социальную, политическую, экономическую информацию и принимать на ее основе обоснованные решения. Современные физика, химия, биология, весь комплекс социально-экономических наук построены и развиваются на вероятностно-статистической базе, и без соответствующей подготовки невозможно полноценное изучение этих дисциплин уже в средней школе [2].

При изучении элементов математической статистики, комбинаторики и теории вероятностей в старшем звене представляется целесообразным основное внимание уделить статистике – поскольку именно этот раздел способствует развитию у учащихся информационной компетентности. В процессе прохождения курса учащиеся приобретают навыки работы с массивами данных: сбор информации, представление информации в виде таблицы и гистограммы, вычисление характеристик статистических данных, выдвижение гипотез. В качестве завершающего этапа изучения элементов математической статистики предлагается защита проекта «Информационная модель класса»: одиннадцатиклассники собирают информацию об одном из десятых классов. Основными источниками служат: классный журнал, график занятости учащихся во внеурочное время, анкеты, данные психологической службы.

Работа над проектом проводится поэтапно.

Для создания модели класс временно делится на две группы – первая группа ответственна за сбор информации (собственно первый этап), а вторая – за ее внесение в базу данных (второй этап). На втором этапе данные вносятся в электронную таблицу MS Excel (данные только классного журнала) и в базу данных среды MS Access.

На третьем этапе производится компьютерный эксперимент, с этой целью за каждым учащимся 11 класса закрепляется десятиклассник. Эксперимент проводится по нескольким направлениям: статистическое исследование данных, отбор учащихся на спартакиаду (предметную олимпиаду, соревнование по стрельбе и т. д.), составление списка учащихся с сортировкой по датам рождения и т. д. [3].

Основной целью эксперимента является обработка данных об отметках каждого десятиклассника по отдельно взятому предмету с последующим прогнозированием успешности его дальнейшего обучения. Этому посвящен четвертый этап моделирования.

Первый опыт реализации проекта предусматривал только обработку данных классного журнала. С вычислением характеристик и построением гистограмм справились абсолютно все учащиеся, проявив высокий уровень мотивации и интереса к освоению новой области знаний. Сравнительный анализ результатов проверочных работ показал наиболее высокий уровень усвоения материала раздела «Вероятность и статистика» среди всех разделов курса математики старшей школы, что, в равной степени, обеспечено как творческим характером выполненного задания, так и применением компьютерных средств моделирования.

Проведенный эксперимент позволил реализовать описательную, объяснительную и дидактическую функции построенной модели [4]. С задачей же прогнозирования справились лишь 12,5% учащихся. По результатам опроса, проведенного после защиты проекта, была установлена причина этого затруднения – недостаточность данных «неотметочного» характера, несомненно, оказывающих влияние на успешность изучения предмета: занятость во внеурочное время, увлечения, способность к освоению той или иной области знания, тип темперамента и т. п. В связи с этим проект было решено расширить за счет создания базы данных, что позволит реализовать прогностическую и экстраполяционную функции модели класса.

В дальнейшем планируется исследовательская работа с привлечением учащихся на предмет соответствия выдвинутых гипотез об успешности освоения каждым учеником отдельных предметов с показанными им результатами. В исследовании намечена реализация управленческой и эвристической функций «информационной модели класса».

Литература

1.  Примерные программы по учебным предметам. Математика. 5-9 классы. Стандарты второго поколения / Под ред. – М.: Просвещение, 2011. – 67 с.

2.  О введении элементов комбинаторики, статистики и теории вероятностей в содержание математического образования основной школы. Письмо Министерства образования Российской Федерации от 01.01.01 года №03–93 ИН/13–03 // Вестник образования России, 2003. – № 11.

3.  Информатика и ИКТ. Задачник по моделированию. 9-11 класс. Базовый уровень / Под ред. проф. . – Питер, 2008. –192 с.

4.  , Введение в моделирование. Математические модели в естествознании. – СПб: Изд-во РГПУ им. , 2009. – 177 с.