Doğa bilimlerinde modern bilgi teknolojileri. Bilimde bilgi teknolojisini kullanmanın temelleri

EĞİTİM VE BİLİMDE BİLGİ TEKNOLOJİLERİ

Aksyukhin A.A., Vitsen A.A., Meksheneva Zh.V.

FGOU VPO "Oryol Devlet Sanat ve Kültür Enstitüsü", Oryol, Rusya

Eğitimde bilgi teknolojisi (BT) şu anda toplumun bilgi medeniyetine geçişi için bir ön koşuldur. Modern teknolojiler ve telekomünikasyon, eğitim sürecinin organizasyonunun doğasını değiştirmeyi, öğrenciyi bilgi ve eğitim ortamına tamamen sokmayı, eğitim kalitesini iyileştirmeyi ve bilgi algılama ve bilgi edinme süreçlerini motive etmeyi mümkün kılar. Yeni bilgi teknolojileri, eğitim dahil çeşitli faaliyet alanlarında organizasyon ve yönetim için bilgisayar ve telekomünikasyon desteği için bir ortam yaratır. Bilgi teknolojilerinin eğitim programlarına entegrasyonu her düzeyde gerçekleştirilir: okul, üniversite ve lisansüstü eğitim.

Birleşik bir sürekli eğitim sisteminin oluşturulmasıyla birlikte toplumun gelişimi ve yeniden yapılandırılması ile birlikte eğitim sürecinin sürekli iyileştirilmesi, Rusya'daki eğitimin karakteristik bir özelliğidir. Ülkede gerçekleştirilen okul reformu, eğitim içeriğinin modern bilimsel bilgi düzeyine uygun hale getirilmesini, tüm öğretim ve eğitim çalışmalarının verimliliğinin artırılmasını ve öğrencileri bilgi toplumuna geçişteki faaliyetlere hazırlamayı amaçlamaktadır. Bu nedenle, bilgi teknolojisi, eğitim içeriğinin ayrılmaz bir bileşeni, eğitim sürecinin verimliliğini optimize etme ve artırma aracı haline geliyor ve aynı zamanda gelişimsel eğitimin birçok ilkesinin uygulanmasına katkıda bulunuyor.

Okulun eğitim sürecinde BT'nin ana uygulama alanları şunlardır:

çeşitli amaçlar için pedagojik yazılımların geliştirilmesi;

eğitim web sitelerinin geliştirilmesi;

metodolojik ve didaktik materyallerin geliştirilmesi;

gerçek nesnelerin kontrolü (eğitim botları);

sanal modellerle bilgisayar deneyleri düzenlemek ve yürütmek;

küresel ve yerel ağlarda çeşitli biçimlerdeki bilgilerin hedefli bir şekilde aranması, toplanması, biriktirilmesi, depolanması, işlenmesi ve iletilmesi;

deney sonuçlarının işlenmesi;

öğrencilerin entelektüel boş zamanlarının organizasyonu.

Şu anda en yaygın olarak kullanılanlar, multimedya araçlarının kullanımıyla entegre derslerdir. Eğitim sunumları eğitimin ayrılmaz bir parçası haline geliyor, ancak bu sadece BT uygulamalarının en basit örneği.

Son zamanlarda, öğretmenler, belirli bir konu alanını yansıtan, bir dereceye kadar çalışmasının teknolojisini uygulayan, çeşitli eğitim faaliyetlerinin uygulanması için koşullar sağlayan yazarın pedagojik yazılımını oluşturmakta ve uygulamaktadır. Eğitimde kullanılan pedagojik yazılımların tipolojisi çok çeşitlidir: öğretim; simülatörler; teşhis; kontrol; modelleme; oyun.

Bir yüksek öğretim kurumunun eğitim sürecinde, BT çalışması, çeşitli seviyelerdeki problemlerin çözülmesini içerir:

"Bilişim" dersinde gerçekleştirilen eğitim, bilgi için bir araç olarak bilgi teknolojisinin kullanımı;

Teorilerini, bileşenlerini, metodolojisini dikkate alan genel mesleki disiplin "Bilgi teknolojisi" nin odak noktası olan mesleki faaliyette bilgi teknolojisi;

Uzmanlık disiplinlerinde incelenen belirli mesleki faaliyetlerin organizasyonu ve yönetimi için tasarlanmış bir uzmanlığa odaklanan uygulamalı bilgi teknolojilerinde eğitim.

Örneğin, "İktisatta bilgi teknolojisi" disiplini ve onunla eşanlamlı olan "Yönetimde bilgi teknolojisi", ekonomik uzmanlık öğrencileri için eğitim programına dahil edilmiştir. Modern bir ekonomist, geleneksel ekonomik bilgiye ek olarak bilgi akışlarına dayalı bilinçli kararlar verebilmeli, öğrenci veri işleme sürecine aşina olmalı ve bilgi sistemleri oluşturma becerilerine sahip olmalıdır.

Bu disiplinlere ilişkin metodolojik materyaller, çeşitli uygulamalar ve uygulamalı programlar eşliğinde basılı, elektronik versiyonlarda sayısız şekilde sunulmaktadır. Önerilen malzemenin bu kadar bolluğunu kendi başınıza anlamak oldukça zordur. Örneğin, İnternette kaç kaynağın sunulduğunu ele alırsak: önerilen okumaların bir listesi, etkileşimli kılavuzlar ve çevrimiçi ders kitapları, özetler vb. Google.ru arama motoru, kullanıcının "Disiplin" Ekonomide Bilgi Teknolojileri " talebine yaklaşık 400 bin bağlantı veriyor.

Yalnızca nitelikli bir öğretmen-öğretmen mevcut durumu anlamaya ve eğitim materyaline hakim olmaya yardımcı olabilir: yalnızca öğrencilerin bağımsız çalışmalarını (denemeler, testler, kontrol ve dönem ödevleri) organize etmekle kalmaz, aynı zamanda zaman çizelgesi koşullarında da organize eder. disiplin çalışması, çalışmak için en önemli yönleri seçebilir. Şu anda, benzer hedeflerin peşinden koşan öğretmenler, internetteki sitelerde CD ve DVD'lerde multimedya ve hiper ortam biçiminde uygulanan yazarın pedagojik yazılımını oluşturuyor.

Lisansüstü eğitim de BT'nin uygulanmasına odaklanmıştır: birçok bilimsel alanda lisansüstü öğrencilerinin ve başvuru sahiplerinin müfredatı, bilgi teknolojilerinin bilimsel ve profesyonel faaliyetlerde incelenmesi ve uygulanması ile ilgili disiplinleri içerir. Oryol Devlet Sanat ve Kültür Enstitüsü'nde, yüksek lisans öğrencileri ve tüm uzmanlıkların adayları, lisansüstü okulun ilk yılında zaten "Bilim ve eğitimde bilgi teknolojisi" disiplinini inceler. Bu dersin amacı, modern bilgi teknolojilerini araştırma ve eğitim faaliyetlerinde uygulamanın temel yöntem ve araçlarına hakim olmak, bilimsel bir deney yaparken bilgisayar teknolojilerini kullanma alanında acemi bir bilim insanının bilgi düzeyini artırmak, yardım organize etmektir. bir yüksek lisans öğrencisine bilimsel araştırmalarında, makalelerin, özetlerin, raporların ve tez çalışmalarının tasarımında.

Öğrencilerin bilgisayar eğitimi düzeyindeki artış, telif hakkı pedagojik yazılım çeşitlerinin sayısında ve genişlemesinde artış, genel olarak bilim ve eğitimde yeni bilgi teknolojilerinin kullanımı, ortaöğretim uzmanlığının iyileştirilmesi için ana yönlerden biridir. Ülkemizde lisansüstü eğitim.

Edebiyat

1. Lavrushina E.G., Moiseenko E.V. Üniversitede bilişim öğretimi. http://www.ict.nsc.ru

2. Dedeneva A.Ş., Aksyukhin A.A. İnsani yüksek mesleki eğitimde bilgi teknolojileri // Pedagojik bilişim. Bilimsel-yöntemli dergi VAK. 5. 2006. S. 8-16.

3. Dedeneva A.Ş., Aksyukhin A.A. Sanat ve kültür üniversitelerinin eğitim ortamının oluşumunda multimedya teknolojileri // Rusya ve Fransa arasındaki tarihi ve kültürel bağlar: ana aşamalar: makale koleksiyonu / Comp. I.A. Ivashova; ch. ed. NS. Martinov. - Oryol: OGIIK, ill., LLC PF "Operatif poligrafi", 2008. S. 19-25.

Aksyukhin A.A., Vitsen A.A., Meksheneva Zh.V. Eğitim ve bilimde bilgi teknolojileri // III Uluslararası bilimsel konferans "Modelleme, programlama ve telekomünikasyon sistemlerinde modern bilişim sorunları".
URL: (erişim tarihi: 27.03.2019).

En son bilgi teknolojisi, modern bilimde özel bir rol oynamaktadır.

bilim ve bilgisayar teknolojisi. Bilim üzerindeki etkileri çeşitlidir.

Bilgisayar teknolojisinin kullanımı şunlara yol açar:

yeni araştırma yöntemlerinin ortaya çıkışı;

bilimin biçimselleştirilmesi ve matematikleştirilmesi için araç ve yöntemlerin geliştirilmesi;

yeni bilimsel araştırma yönlerinin ortaya çıkışı;

Bilimsel araştırmanın doğasını değiştirmek.

Pratik zorluklar veya tam ölçekli bir deney gerçekleştirmenin imkansızlığı nedeniyle, olağan deneyin yerini bir hesaplama deneyi alır (örneğin, nükleer enerji sorunlarının deneysel bir çalışması, bir dizi uzay araştırması sorunu, iklim deneyleri). kontrol, sosyal deneyler). Bu gibi durumlarda, nispeten ucuz, kontrol edilmesi kolay ve laboratuvarlarda ulaşılamayan koşulları "yaratmak" mümkün olduğundan, geniş umutlar açan bir hesaplama deneyidir. Bu durumda, "deney" matematiksel modellerle gerçekleştirilir, ancak metodolojisi gerçek bir deneyin metodolojisi ile belirli bir benzerliğe sahiptir.

Bir hesaplama deneyinin ortaya çıkması, ilk olarak, diyalog modunda çalışan bilgisayarların ortaya çıkması sayesinde mümkün oldu; ikincisi, programlama teorisi ve pratiğinin iyileştirilmesi ve matematiksel problemlerin çözümü için sayısal yöntemler ve algoritmalar teorisinin geliştirilmesi ve son olarak, matematiksel modeller oluşturmak için yöntemlerin geliştirilmesi ve iyileştirilmesi, bu amaçlar için kullanılması. sadece klasik değil, aynı zamanda modern matematiğin dili ...

Hesaplamalı bir deneyde, bilgisayar yalnızca aritmometre gibi bir hesaplama aracı olarak değil, aynı zamanda biçimsel ve algoritmik tanımlamayı kabul eden çeşitli süreçlerin sembolik modellemesi için çok mükemmel bir araç olarak hareket eder.

Hesaplamalı deney yapısı

araştırılan süreçlerin matematiksel bir modelinin oluşturulması (matematik dilindeki açıklamaları);

matematiksel bir modelin oluşturulmasında formüle edilen problemi çözmek için yaklaşık bir sayısal yöntem bulma. Onlar. çözümü için bir algoritma seçimi (sonuç elde etmek için gerçekleştirilmesi gereken bir dizi mantıksal ve matematiksel işlem). Hesaplamalı deneyin bu aşamasında, uzmanın bir bilgisayar kullanılarak elde edilmesi gereken sonucun makul bir doğruluk derecesini belirlemesi gerekir;

bir bilgisayar için bir hesaplama algoritmasının programlanması;

bilgisayarda hesaplama;

atmatik model çalışması sırasında elde edilen sonuçların analizi ve yorumlanması, gerçeğe uygunluğu, gözlemsel veriler ve saha deneyleri ile karşılaştırılması.

Hesaplamalı deneylerin kullanılması, açıklamanın doğruluğunu artırmıştır. Şimdi, incelenen fenomenlerin modellerini aşırı basitleştirmeye ve tanımlamanın doğruluğunu feda etmeye gerek yok. Bu, basitleştirilmiş modellerle ilişkili doğrudan tuzaklardan kaçınır. Hesaplamalı deney, hidro ve aerodinamikte, plazma fiziğinde, "nükleer kışın" küresel sonuçlarının incelenmesinde, vb. birçok problem türünü çözmedeki etkinliğini kanıtlamıştır. Bilgisayar kullanımı, bir matematiksel deneyin önceki aşamalarında gerçekleştirilen mantıksal ve matematiksel işlemleri kontrol etme sürecini kolaylaştırmayı, hızlandırmayı ve iyileştirmeyi mümkün kılar.

Analitik programlamanın oluşturulması, teorik araştırma alanındaki bilgisayarlaşma süreçleri üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Bilgisayarın doğrudan matematiksel formüllerle çalışmasına izin verir - dönüşümler, hesaplamalar vb. (gök mekaniği, plazma fiziği, hidrodinamik, kuantum kimyasında). Örneğin matematikte ve matematiksel mantıkta, sonunda dört rengin topolojik problemini çözebildiler. Özü, haritadaki komşu ülkelerin her zaman farklı renklere sahip olması için en az dört rengin gerekli olduğunu kanıtlamanın gerekli olduğu gerçeğinde yatmaktadır.

Bilgisayar grafiklerinin oluşturulması ve uygulanması, birçok bilimsel bilgiyi görselleştirmeyi mümkün kıldı ve bilimsel araştırma sonuçları her zaman metin biçiminde ifade edilemediğinden, temelde yeni araştırma fırsatları yarattı. Bilgisayar grafiklerinin kullanımının etkileyici bir örneği, 1984 yılında Amerikalı ve matematikçiler Hoffman ve Meeks tarafından geometride yapılan büyük keşiftir - sözde yeni bir sınıfın varlığının kanıtı. minimum yüzeyler (en küçük gerilim yüzeyleri). Sentezlenmiş üç boyutlu görüntülerin üretimi için yeni bir teknik oluşturuluyor - çevreleyen gerçekliğin ve fantezilerimizin özlü ve eksiksiz yansımasını yapabilen ikonografi246.

"Sanal gerçeklik" arayüzünün kullanımı, tasarımcıların, heykeltıraşların ve mimarların çalışmalarında yeni olanaklar açar. Ancak en önemlisi, bu teknolojinin insanın yaratıcı potansiyelinin ifşa edilmesi ve geliştirilmesindeki rolüdür. Grafik görüntü, beynin sağ yarıküresinde meydana gelen sezgisel şekilli süreçler üzerinde doğrudan etki için bir araç olarak hizmet eder ve modern kültürde "sağ yarıküresel eğimin" ortadan kaldırılmasına katkıda bulunabilir.

Bilgisayarlar, bilimsel araştırmanın tüm aşamalarında yer almakta, bu da bilimsel araştırma ve bilimsel deneyin verimliliğinde ve kalitesinde bir artışa yol açmaktadır.

Modern bir bilimsel deney, işlemeden (genellikle çok zahmetli), büyük miktarda bilgi - dijital veriler, grafikler, görüntüler vb. Olmadan imkansızdır. Bu, bilgisayar kullanımına dayalı özel otomatik sistemlerin yardımıyla yapılır. Deneysel cihazlar, yalnızca incelenen sistemlerin parametrelerini kaydedip analiz etmekle kalmayıp, aynı zamanda planlayan, bir deney hazırlayan, uygulama sürecini kontrol eden, sonuçları işleyen ve özetleyen bilgisayarlarla birlikte çalışmaya başladı.

Ayrıca deneysel araştırma sürecinde bilgisayarlar başka işlevlerde de kullanılmaktadır.

Örneğin, frekansı ayarlanabilen lazerler modern fizikte yaygın olarak kullanılmaktadır. Radyasyon frekansını belirleyen rezonatörün manuel olarak ayarlanması için sağlanan bu tür lazerlerin kullanımıyla deneyler yapmak için geleneksel teknoloji. Oldukça basit bir program, manuel ayar yapmadan yapmanızı sağlar. Deneyci, rutin işlemlerin tekrar tekrar tekrarlanmasından kurtulur ve daha önce birkaç hafta süren deney, birkaç saat içinde gerçekleştirilir.

Bilgisayarlar, genetik ve moleküler biyolojideki deneysel bilgilerin kodunu çözmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. X-ışını görüntülerinden karmaşık moleküllerin uzamsal yapısal modellerini yeniden oluşturmak için kullanılırlar. Bir biyolog, daha önce bir hücreyi mikroskopla incelediği gibi, bir protein molekülünü "bilgisayar aracılığıyla" inceler.

Bilim insanının deneysel faaliyetinde ilgi odağı, deneyin genel konseptinin ve planının geliştirilmesi ve doğrulanmasına ve ardından elde edilen sonuçların yorumlanmasına doğru kaymaktadır.

Modern bilimde en son bilgi teknolojilerinin yaygın kullanımı, teorik ve deneysel faaliyetlerle birlikte, örneğin birçok önde gelen fizikçinin inandığı gibi, hesaplamalı fiziğin seçilebileceği gerçeğine yol açmaktadır.

Nükleotid dizilerinin bir bilgisayar bankasının yaratılması (1982'de ABD'de, ardından Avrupa ve SSCB'de) bilgisayar genetiğinin doğuşuna ve hızlı gelişmesine yol açtı.

Modern bilgi ve bilgisayar teknolojilerinin etkisi altında, bilimde yeni araştırma düşüncesinin oluşum süreci devam etmektedir. Öncelikle mantıksal ve figüratifin “füzyonu”, kavramsal ve görselin sentezi, “entelektüel imge” ve “duygusal modelleme” oluşumu ile karakterize edilir. Yeni bilimsel düşüncenin ilk filizleri, bilgi akışlarını algılamak ve onu bilim insanının duyusal hayal gücünün yardımıyla işlemek için büyük fırsatlar sağlayan "ekran dinamik diyalog modellemesi" ile ilişkilidir247.

Modern bilimde dünyanın resmindeki önemli değişiklikler, onlar hakkındaki bilgimizin organizasyonunda, yazı kültüründe meydana gelen değişikliklerle harika bir şekilde rezonansa girer. J. Derrida'nın iki tür yazı kavramını geliştirdiği bilinmektedir - doğrusal ve doğrusal olmayan. Doğrusal için, yani kitap kültüründe somutlaşan bir satırda gerilmiş bir mektup, hiyerarşik bir yapı, metnin içeriğinin tek bir organize bütün olarak algılanmasına yönelik, kesip, izin vermeyen, metnin anlamlı unsurlarının bir dizisi ile karakterize edilir. tüm düşünce dallarını, hareketinin bu organizasyona uymayan tüm olası yörüngelerini metin haline getirin. Aynı zamanda, “doğrusal yazının ana işlevi, zaten var olan bir anlamın temsili, temsili olarak anlaşıldı ve anlaşıldı. Aynı zamanda anlamın tek, tamamen eksiksiz bir bütün olarak sunulmasından bahsediyoruz ”248.

Doğrusal olmayan bir metin fikri, hız, esneklik, tepkisellik ve yeni düşüncenin derinliği, ekran kültürünün geliştirilmiş araç setinde yeterli bir "araç" desteği buluyor. Gözlerimizin önünde, "ekran konuşması" olarak adlandırılan, yani karakterlerin davranışlarını ve konuşmalarını serbestçe barındıran bir bilgisayar monitöründe geçici bir ekran görüntüleri akışına dayanan yeni bir kültür türü oluşturuluyor, animasyon modelleme , yazılı metinler ve çok daha fazlası. Bir bilgisayar sayfasının kültürü, metni düzlem görüntüsünün dışına taşımanıza ve hacimsel bir topolojik alan - hiper metin oluşturmanıza olanak tanır. Organizasyonunun karakteristik bir özelliği, belirli bir anlamın taşıyıcısı olan bir metin parçasından diğer birçok anlamsal birime geçme yeteneğidir.

Bashlyar G. Yeni rasyonalizm. - M., 1987.2.

Burgin M.S., Kuznetsov V.I. Modern kesin bilim metodolojisine giriş. - M., 1994.3.

Yeni organon // Bacon F. Works: 2v. - M., 1978. - T.2. 4.

Sanal gerçeklikler. - M., 1998.5.

PP Gaidenko XX yüzyılın sonunda rasyonalite sorunu // Felsefe Sorunları. - 1991. - No. 6. 6.

Kline M. Matematik. Gerçeği arayın. - M., 1988.7.

Kline M. Matematik. Kesinlik kaybı. - E. 1984.8.

Modern bilimde metodolojik bilinç. - K., 1989.9.

Mikeshina L.A., Openkov M.B. Bilgi ve gerçekliğin yeni görüntüleri. - M., 1997.10.

Moiseev N.N. Modern rasyonalizm. - M., 1995.11.

Nagel E., Newman D. Gödel'in teoremi. - M., 1970.12.

Dünyanın bilimsel resmi. Mantıksal ve epistemolojik yönler. - K., 1983.13.

Yol ayrımında rasyonellik: 2 kn., - M., 1999.14.

Ruzavin G.I. Bilimsel bilginin matematikleştirilmesi. - M; 1984.15.

Ruzavin G.I. Matematiğin temellerinin felsefi sorunları. - M., 1983.16.

Stepin V.S. Teorik bilgi. - M., 2000.17.

Bilim Felsefesi. Konu 2. Epistemolojik ve mantıksal-metodolojik problemler. - M., 1996.18.

Matematiğin temellerinin felsefi sorunları. - M., 1983.19.

Epistemoloji ve klasik olmayan bilim. - M., 1998.

Test soruları: 1.

Modern bilimin teorik nesneleri nelerdir? Gerçekle nasıl ilişki kurarlar? 2.

Modern epistemolojide bilişin nesnesi ve öznesi kavramı nasıl dönüştürülür? 3.

Klasik olmayan ve klasik olmayan bilimin karakteristiği olan idealler ve biliş normlarındaki değişiklikleri tanımlayın? 4.

Bilimin resmileştirilmesinin özelliklerini açıklayın. Bilimsel bilginin biçimselleştirilmesinin sınırlarını ne belirler? Gödel teoremlerinin felsefi anlamı nedir? 5.

Modern bilimin matematikleştirme biçimlerini ve yöntemlerini adlandırın. 6.

Modern bilimde en son bilgi teknolojilerinin rolü nedir?

Bilimin, bilimsel araştırma (SR) yoluyla uygulanan yeni bilgi edinmeyi amaçlayan bir faaliyet alanı olduğu bilinmektedir.

Bilimsel araştırmanın amacı, bir nesnenin (süreç, fenomen) belirli özelliklerini incelemek ve bu temelde bir teori geliştirmek veya uygulama için gerekli genelleştirilmiş sonuçları elde etmektir.

Bilimsel araştırma amacına göre temel, uygulamalı ve geliştirme olmak üzere ikiye ayrılır.

Temel (FNI), yeni araştırma ilkelerinin (fizik, matematik, biyoloji, kimya, vb.) Yaratılmasıyla yeni fenomenlerin ve doğa yasalarının incelenmesiyle ilişkilidir.

Uygulamalı araştırma (APR), FNI'de elde edilen doğa yasalarını ve bilimsel bilgiyi insan pratiğinde kullanmanın yollarını bulmaktır.

Geliştirme, PNI sonuçlarının uygulamaya geçirilmesi için belgelerin hazırlanması da dahil olmak üzere yeni ekipman, sistem, malzeme ve teknolojiler oluşturma sürecidir.

Araştırma hedeflerinin uygulanması, yöntemler temelinde gerçekleştirilir. Yöntem, bir hedefe ulaşmanın bir yolu, bir teori oluşturmak ve uygulamak için bir programdır. Bilimsel araştırma yöntemleri şu gruplara ayrılır: ampirik, deneysel ve teorik. Bilimsel ve teknik yaratıcılık (NTT) yöntemleri özel bir grup oluşturur.

Ampirik araştırma, süreç hakkında sistematik bilgi toplamak amacıyla yürütülür. Bu durumda, aşağıdaki yöntemler kullanılır: gözlem, kayıt, ölçüm, anket araştırması, testler, uzman analizi.

NI'nin deneysel seviyesi, belirli bir programa göre bir nesnenin özelliklerinin incelenmesidir.

Teorik araştırma, bilimsel ve teknik problemleri çözmek için yeni yöntemler geliştirmek, ampirik ve deneysel verileri genelleştirmek ve açıklamak, genel kalıpları ve bunların biçimselleştirilmesini belirlemek amacıyla yürütülür.

Son iki düzey modelleme yöntemlerini, analiz ve sentez yöntemlerini, mantıksal yapıları (varsayımlar, çıkarımlar), analojileri, idealleştirmeleri kullanır.

NTT, bir çözümün (içgörü) en hızlı şekilde bulunmasına katkıda bulunan yaratıcı sorunları etkin bir şekilde çözmek için hem yukarıda bahsedilen genel bilimsel yöntemleri hem de buluşsal teknikleri kullanır; her türlü orijinal buluntu.

Araştırma ve geliştirmenin rasyonel organizasyonu, sistematik bir yaklaşımın ilkelerine dayanır ve şematik olarak aşağıdaki gibi gösterilebilir: ampirik bilimsel ve teknik bilgilerin toplanması ve işlenmesi (ampirik araştırma sonuçları teorik analiz ve deneysel doğrulamaya tabi tutulur), daha sonra , çeşitli yöntemler kullanılarak sonuçlar işlenir, çeşitli süreçler modellenir, yorumlanır vb. sonuçların tasarım, sunum ve yayınlanması sürecini tamamlar. Bu sonuçlar, çok çeşitli araştırmacıların kullanımına açık hale gelen yeni bilgileri temsil etmektedir.

Bilimsel araştırmanın görevlerine ve bunların uygulanma prosedürüne dayanarak, bilimsel araştırmalarda bilgi teknolojilerinin rasyonel kullanımının aşağıdaki ana yönlerini belirlemek mümkündür:

1. Bilimsel ve teknik bilgilerin (STI) toplanması, saklanması, araştırılması ve teslimi.

2. Araştırma programlarının hazırlanması, ekipman ve deney cihazlarının seçimi.

3. Matematiksel hesaplamalar.

4. Entelektüel - mantıksal sorunları çözme.

5. Nesnelerin ve süreçlerin modellenmesi.

6. Deneysel tesislerin kontrolü.

7. Deneysel verilerin kaydı ve bilgisayar girişi.

8. Tek boyutlu ve çok boyutlu (görüntü) sinyallerin işlenmesi.

9. Araştırma sonuçlarının genelleştirilmesi ve değerlendirilmesi.

10. Araştırma sonuçlarının kaydı ve sunumu.

11. Bilimsel araştırmaların yönetimi (Ar-Ge).

Bu görevler otomatik araştırma sistemleri (ASNI) çerçevesinde uygulandığında en etkilidir.

Sistematik bir yaklaşımla NTI, araştırma konusuyla ilgili NTI'nin toplanması ve ön işlenmesi ile başlar. Bu bilgiler, çalışma alanındaki başarılar, orijinal fikirler, açık etkiler, bilimsel gelişmeler, teknik çözümler vb. hakkında bilgileri içerebilir.

Bu aşamanın amacı aşağıdaki soruların cevaplarını almaktır:

2. Araştırma konusunun bilinen çözümleri nelerdir?

3. İncelenen sorunları çözmek için hangi bilinen yöntemler ve araçlar kullanılıyor?

4. Bilinen çözümlerin eksiklikleri nelerdir ve bunları hangi yollarla gidermeye çalışıyorlar?

Araştırma konusuyla ilgili bilgilerin derinlemesine incelenmesi, halihazırda çözülmüş bir soruna gereksiz zaman harcama riskini ortadan kaldırmanıza, incelenen konuyla ilgili tüm konuları ayrıntılı olarak incelemenize ve bilimsel ve teknik bir çözüm bulmanızı sağlar. yüksek düzeyde karşılar.

Ana bilgi kaynağı, sunum yöntemine göre metinsel, grafik, görsel-işitsel ve makine tarafından okunabilen bilimsel belgelerdir.

Bilimsel makaleler birincil ve ikincil, yayınlanmış ve yayınlanmamış olarak ikiye ayrılır.

Birincil belgeler kitaplar, broşürler, süreli yayınlar (dergiler, eserler), bilimsel ve teknik belgelerdir (standartlar, yönergeler). Patent belgeleri de burada önemlidir, yani keşifler, buluşlar vb. hakkında bilgi içeren yayınlar.

İkincil belgeler, bir veya birkaç birincil belgeden kısa özetlenmiş bilgiler içerir: referans kitaplar, özet yayınlar, bibliyografik dizinler, vb.

NTI'nin toplanması ve işlenmesi aşağıdaki şekillerde gerçekleştirilebilir:

Sorgulama, görüşme, uzman anketi vb., ancak temel

Arama, tanıma, belgelerin incelenmesi ve bilgilerin sistematikleştirilmesini içeren bilimsel ve teknik belgelerle çalışın.

Arama, kataloglarda, özet ve bibliyografik yayınlarda yapılır. Bu prosedürün otomasyonu, kütüphanelerin ve araştırma enstitülerinin (SRI) özel bilgi erişim sistemlerinin (ISS), elektronik katalogların, makine tarafından okunabilir veritabanlarında (DB) aramanın yanı sıra ağ arama programlarının yardımıyla sağlanır. internet .

IPS'nin aşağıdakilere bölündüğü akılda tutulmalıdır:

Belgesel, tam metinler veya belge adresleri ile çalışmanıza olanak tanır;

Mevcut belgelerden gerekli bilgileri sağlayan Factografik;

Bilgi-mantıksal (akıllı), otomatik bir modda mantıksal arama ve hedeflenen seçim sonucunda elde edilen bilgileri temsil eder.

Veritabanı belgelerin tam metinlerini içeriyorsa, adlandırılmış araçlar aşinalık prosedürünün uygulanmasına izin verir. Çoğu zaman, özetler veya belgelerin özetleri bunun için yeterlidir.

NTI'nin geliştirilmesi ve otomasyonuna aşağıdaki gibi işlemler hakimdir:

İfadelerin oluşumu - bir kart endeksinin oluşturulması;

Metin düzenleyicileri kullanarak belge parçalarının çıkarılması;

Köprü metni belgelerinin oluşturulması (yapılandırılmış).

Yerel (soruna göre) veri tabanlarının ve bilgi tabanlarının (KB) oluşturulması.

Bu nedenle, bilgi teknolojilerinin kullanımı, tüm aşamalarında bilimsel araştırmanın verimliliğinin artmasına katkıda bulunur (bazı kaynak maliyetlerini düşürür, belgelere uzaktan erişime izin verir ve bazı işlemleri otomatikleştirir). Ek olarak, bilgi teknolojileri veri kaydının doğruluğunu sağlar ve bazı durumlarda kayıt için mümkün olan verilerin listesini genişletir. Bazı bilimsel araştırma alanları, uygun teknolojiler olmadan (örneğin, bilgisayar modellemesi) var olamaz.

Benzer bilgiler.

Eğitimde bilgi teknolojisi, günümüzde toplumun bilgi medeniyetine geçişinin bir ön koşuludur. Modern teknolojiler ve telekomünikasyon, eğitim sürecinin organizasyonunun doğasını değiştirmeyi, öğrenciyi bilgi ve eğitim ortamına tamamen sokmayı, eğitim kalitesini iyileştirmeyi ve bilgi algılama ve bilgi edinme süreçlerini motive etmeyi mümkün kılar. Yeni bilgi teknolojileri, eğitim dahil çeşitli faaliyet alanlarında organizasyon ve yönetim için bilgisayar ve telekomünikasyon desteği için bir ortam yaratır. Bilgi teknolojilerinin eğitim programlarına entegrasyonu her düzeyde gerçekleştirilir: okul, üniversite ve lisansüstü eğitim.

Birleşik bir sürekli eğitim sisteminin oluşturulmasıyla birlikte toplumun gelişimi ve yeniden yapılandırılması ile birlikte eğitim sürecinin sürekli iyileştirilmesi, Rusya'daki eğitimin karakteristik bir özelliğidir. Ülkede gerçekleştirilen okul reformu, eğitim içeriğinin modern bilimsel bilgi düzeyine uygun hale getirilmesini, tüm öğretim ve eğitim çalışmalarının verimliliğinin artırılmasını ve öğrencileri bilgi toplumuna geçişteki faaliyetlere hazırlamayı amaçlamaktadır. Bu nedenle, bilgi teknolojisi, eğitim içeriğinin ayrılmaz bir bileşeni, eğitim sürecinin verimliliğini optimize etme ve artırma aracı haline geliyor ve aynı zamanda gelişimsel eğitimin birçok ilkesinin uygulanmasına katkıda bulunuyor.

2.1. ANA YÖNERGELER

Okulun eğitim sürecinde BT'nin ana uygulama alanları şunlardır:

çeşitli amaçlar için pedagojik yazılımların geliştirilmesi;

eğitim web sitelerinin geliştirilmesi;

metodolojik ve didaktik materyallerin geliştirilmesi;

gerçek nesnelerin kontrolü (eğitim botları);

sanal modellerle bilgisayar deneyleri düzenlemek ve yürütmek;

küresel ve yerel ağlarda çeşitli biçimlerdeki bilgilerin hedefli bir şekilde aranması, toplanması, biriktirilmesi, depolanması, işlenmesi ve iletilmesi;

deney sonuçlarının işlenmesi;

öğrencilerin entelektüel boş zamanlarının organizasyonu.

Şu anda en yaygın olarak kullanılanlar, multimedya araçlarının kullanımıyla entegre derslerdir. Eğitim sunumları eğitimin ayrılmaz bir parçası haline geliyor, ancak bu sadece BT uygulamalarının en basit örneği.

Son zamanlarda, öğretmenler, belirli bir konu alanını yansıtan, bir dereceye kadar çalışmasının teknolojisini uygulayan, çeşitli eğitim faaliyetlerinin uygulanması için koşullar sağlayan yazarın pedagojik yazılımını oluşturmakta ve uygulamaktadır. Eğitimde kullanılan pedagojik yazılımların tipolojisi çok çeşitlidir: öğretim; simülatörler; teşhis; kontrol; modelleme; oyun.

Bir yüksek öğretim kurumunun eğitim sürecinde, BT çalışması, çeşitli seviyelerdeki problemlerin çözülmesini içerir:

bilgi teknolojisinin "Bilişim" dersinde gerçekleştirilen eğitim, bilgi için bir araç olarak kullanılması;

Teorilerini, bileşenlerini, metodolojisini dikkate alan genel mesleki disiplin "Bilgi teknolojisi" nin odak noktası olan mesleki faaliyetlerde bilgi teknolojisi;

Uzmanlık disiplinlerinde incelenen belirli mesleki faaliyetlerin organizasyonu ve yönetimine yönelik bir uzmanlığa odaklanan uygulamalı bilgi teknolojilerinde eğitim.

Örneğin, "İktisatta bilgi teknolojisi" disiplini ve onunla eşanlamlı olan "Yönetimde bilgi teknolojisi", ekonomik uzmanlık öğrencileri için eğitim programına dahil edilmiştir. Modern bir ekonomist, geleneksel ekonomik bilgiye ek olarak bilgi akışlarına dayalı bilinçli kararlar verebilmeli, öğrenci veri işleme sürecine aşina olmalı ve bilgi sistemleri oluşturma becerilerine sahip olmalıdır.

Bu disiplinlere ilişkin metodolojik materyaller, çeşitli uygulamalar ve uygulamalı programlar eşliğinde basılı, elektronik versiyonlarda sayısız şekilde sunulmaktadır. Önerilen malzemenin bu kadar bolluğunu kendi başınıza anlamak oldukça zordur. Örneğin, İnternette kaç kaynağın sunulduğunu ele alırsak: önerilen okumaların bir listesi, etkileşimli kılavuzlar ve çevrimiçi ders kitapları, özetler vb. "Disiplin" Ekonomide Bilgi Teknolojileri " kullanıcısının talebi üzerine, Google arama motoru 400 binden fazla bağlantı verir.

Yalnızca nitelikli bir öğretmen-öğretmen mevcut durumu anlamaya ve eğitim materyaline hakim olmaya yardımcı olabilir: yalnızca öğrencilerin bağımsız çalışmalarını (denemeler, testler, kontrol ve dönem ödevleri) organize etmekle kalmaz, aynı zamanda zaman çizelgesi koşullarında da organize eder. disiplin çalışması, çalışmak için en önemli yönleri seçebilir. Şu anda, benzer hedeflerin peşinden koşan öğretmenler, internetteki sitelerde CD ve DVD'lerde multimedya ve hiper ortam biçiminde uygulanan yazarın pedagojik yazılımını oluşturuyor.

Lisansüstü eğitim de BT'nin uygulanmasına odaklanmıştır: birçok bilimsel alanda lisansüstü öğrencilerinin ve başvuru sahiplerinin müfredatı, bilgi teknolojilerinin bilimsel ve profesyonel faaliyetlerde incelenmesi ve uygulanması ile ilgili disiplinleri içerir. Oryol Devlet Sanat ve Kültür Enstitüsü'nde, yüksek lisans öğrencileri ve tüm uzmanlıkların adayları, lisansüstü okulun ilk yılında zaten "Bilim ve eğitimde bilgi teknolojisi" disiplinini inceler. Bu dersin amacı, modern bilgi teknolojilerini araştırma ve eğitim faaliyetlerinde uygulamanın temel yöntem ve araçlarına hakim olmak, bilimsel bir deney yaparken bilgisayar teknolojilerini kullanma alanında acemi bir bilim insanının bilgi düzeyini artırmak, yardım organize etmektir. bir yüksek lisans öğrencisine bilimsel araştırmalarında, makalelerin, özetlerin, raporların ve tez çalışmalarının tasarımında.

Öğrencilerin bilgisayar eğitimi düzeyindeki artış, telif hakkı pedagojik yazılım çeşitlerinin sayısında ve genişlemesinde artış, genel olarak bilim ve eğitimde yeni bilgi teknolojilerinin kullanımı, ortaöğretim uzmanlığının iyileştirilmesi için ana yönlerden biridir. Ülkemizde lisansüstü eğitim.

2.2. BİLGİ TEKNOLOJİLERİNİN UYGULANMASI V KİMYA EĞİTİMİ .

Kimya öğretirken, en doğal olanı, bir bilim olarak kimyanın özelliklerine dayanan bir bilgisayar kullanmaktır. Örneğin, kimyasal süreçleri ve fenomenleri modellemek için, bir bilgisayarın arayüz modunda laboratuvar kullanımı, eğitim materyallerinin sunumu için bilgisayar desteği ve asimilasyonunun kontrolü. Bir bilgisayarda kimyasal olayların ve süreçlerin simülasyonu, her şeyden önce, bir okul laboratuvarında gösterilmesi neredeyse imkansız olan, ancak bir bilgisayar kullanılarak gösterilebilen fenomen ve deneylerin incelenmesi için gereklidir.

Bilgisayar modellerinin kullanılması, incelenen nesnenin temel bağlantılarını ortaya çıkarmayı, düzenliliklerini daha derinden ortaya çıkarmayı mümkün kılar, bu da nihayetinde malzemenin daha iyi özümlenmesine yol açar. Öğrenci parametreleri değiştirerek fenomeni araştırabilir, elde edilen sonuçları karşılaştırabilir, analiz edebilir, sonuçlar çıkarabilir. Örneğin, reaktanların konsantrasyonu için farklı değerler ayarlayarak (bir kimyasal reaksiyon hızının çeşitli faktörlere bağımlılığını simüle eden bir programda), öğrenci yayılan gazın hacmindeki değişimi vb.

Kimya öğretiminde bilgisayar kullanmanın ikinci yönü, kimyasal bir deneyden elde edilen verilerin kontrolü ve işlenmesidir. IBM şirketi, kimyasal, kimyasal-fiziksel ve kimyasal-biyolojik yönlerde çeşitli deneylerin yapılmasına izin veren bir dizi bilgisayar ve program, çeşitli sensörler ve laboratuvar ekipmanı olan bir "Kişisel Bilimsel Laboratuvar" (PNL) geliştirdi. Bilgisayarın bu kullanımı, öğrencilere araştırma etkinlikleri becerilerini aşılaması, bilişsel ilgi oluşturması, motivasyonu artırması ve bilimsel düşünceyi geliştirmesi açısından yararlıdır.

Bilişim teknolojisini kimya öğretimi sürecinde kullanmanın üçüncü yönü, ders için yazılım desteğidir. Kimya öğretiminde kullanılan eğitim yazılımlarının içeriği, dersin amaçları, eğitim materyallerinin sunumunun içeriği ve sırası ile belirlenir. Bu bağlamda, kimya çalışma sürecinin bilgisayar desteği için kullanılan tüm yazılım araçları programlara ayrılabilir:

belirli konularda referans kılavuzları;

hesaplamalı ve deneysel problemlerin çözümü;

laboratuvar çalışmalarının organizasyonu ve yürütülmesi;

bilginin kontrolü ve değerlendirilmesi.

Her özel derste, öğretmenin ve bilgisayarın işlevleri farklıyken, dersin amaçlarına göre belirli programlar kullanılabilir. Eğitim sürecinde etkin kullanım için yazılım araçları, profil eğitiminin kimya kursuna uygun olmalı, yüksek derecede görünürlük, kullanım kolaylığı, genel eğitim ve deneysel becerilerin oluşumuna katkıda bulunmalı, bilginin genelleştirilmesi ve derinleştirilmesi vb.

Okulda kimya öğretiminde bilgisayar teknolojileri: son teknoloji ve beklentiler.

Kimya öğretimi ile ilgili olarak, sınıfta bilgisayar kullanımı yoluyla öğrenme motivasyonunun arttırılması, öğrenmenin bireyselleştirilmesi düzeyinin arttırılması ve bilginin özümsenmesi üzerinde işlemsel kontrolün organize edilmesi olasılığının yanı sıra, bilgisayar teknolojileri etkin bir şekilde kullanılabilir. Mikro dünyayı (atomun yapısı, moleküller) anlamak için gerekli temel kavramları, "kimyasal bağ", "elektronegatiflik" gibi önemli kimyasal kavramları, yüksek sıcaklıklı süreçlerin (demir dışı ve demirli metalurji) çalışmasında oluşturur, toksik maddelerle (halojenler) reaksiyonlar, uzun süreli kimyasal deneyler (nükleik asitlerin hidrolizi), vb. Ancak bu aşamada bilgisayar teknolojilerinin okulda kimya öğretiminde nadiren kullanıldığı bilinmektedir. Bunun hem nesnel hem de öznel nedenleri var. İlk tür nedenler arasında, elbette, başlıcaları, genel eğitim okullarının modern bilgisayarlarla yetersiz tedarik edilmesi ve açıkça yetersiz sayıda buna karşılık gelen bilgisayar programıdır. Bununla birlikte, okulların bilgisayarlaşması süreci yavaş da olsa ilerlemektedir. Konu öğretmenlerine atfedilen öznel bir doğanın bir nedeni olarak sözde "bilgisayar fobisi"nden bahsetmek modadır. Bu faktör çok uzak görünüyor. Ders öğretmenlerinin, yaş ve hizmet süresi ne olursa olsun, bilgisayar teknolojisinin kullanımına önemli bir ilgisi vardır. Daha da önemlisi, modern eğitim standartları, öğretmene konuları seçme ve öğrettiği disiplinin sunumuna vurgu yapma konusunda biraz özgürlük verir. Okulda kimya öğretiminde bilgisayar teknolojilerini kullanma deneyimi, yüksek bir öğretim etkisi elde etmek için, hem materyali inceleme aşamasında hem de materyal üzerinde operasyonel kontrol aşamasında bunları sistematik olarak kullanmanın önemli olduğu sonucuna varmamızı sağlar. bilginin özümsenmesi ve bu da geniş bir pedagojik yazılım yelpazesi (PPP) gerektirir. Öğretim kadrosunu kullanmanın pedagojik pratiğinin analizinin bir sonucu olarak ortaya çıkan yeni fırsatlar, eğitim sürecini önemli ölçüde iyileştirebilir. Bu özellikle, çalışmaları doğrudan gözlemden gizlenen ve bu nedenle çocukların algılaması zor olan süreçlerle ilişkili olan kimya da dahil olmak üzere doğa bilimleri döngüsünün konuları için geçerlidir. Öğretim kadrosu, bu tür süreçleri görselleştirmeyi mümkün kılarken, aynı zamanda, belirli bir eğitim materyalini anlamada her çocuk için uygun bir oranda öğrenmede tekrarlama ve ilerleme olanağı sağlar. Eğitim yazılımlarının bir parçası olan pedagojik yazılım, aynı zamanda bilgi ile çalışmanın modern yöntemlerini, eğitim faaliyetlerinin entelektüelleştirilmesini tanıma fırsatı da sağlar. I. Robert'in "Eğitimde Modern Bilişim Teknolojileri" adlı monografisinden alınan kavramlara dayalı olarak öğretmenler arasında yapılan bir anket çalışması sonucunda, bu pedagojik yazılım araçlarının kimya öğretiminde kullanılması aşağıdakileri mümkün kılmaktadır:

materyalin bireysel bir özümseme hızında öğrenme olasılığı aracılığıyla öğrenme sürecini bireyselleştirin ve farklılaştırın;

hataların teşhisi ve eğitim faaliyetlerinin sonuçlarının değerlendirilmesi ile geri bildirim ile kontrol uygulamak;

kendini kontrol etme ve kendini düzeltme;

eğitim materyaline hakim olma ve öğrencilerin kendi kendini hazırlama sürecinde eğitim yapmak;

gerçek dünyada saklı olanlar da dahil olmak üzere bu sürecin bilgisayar ekranında görsel bir temsili kullanarak eğitim bilgilerini görselleştirmek;

gerçek bir deney veya deneyin bilgisayar programında taklit koşullarında laboratuvar çalışması yapmak;

öğrenci ve öğretmenin eğitim faaliyeti kültürünü oluşturmak.

Yukarıda listelenen olasılıklar, öğrencinin bir eğitim faaliyeti konusu olarak kendini gerçekleştirmeye çalışan bir kişi olduğu geleneksel özne-nesne pedagojisinin yapısını değiştirir. Ve bazı süreçlerin animasyon kullanımıyla sanallaştırılması, öğrencinin görsel-figüratif düşünmesini oluşturmaya ve eğitim materyallerini daha etkili bir şekilde özümsemesine hizmet eder.

Böylece, kimya öğretimi sürecinde öğretim ve izleme programlarının kullanımı üzerine yapılan deneyler, bu tür araçların eğitim sürecinde kullanılmasının fizibilitesini ve bunların uygulanması üzerinde çalışmaya devam edilmesi gerektiğini göstermiştir.

Bir diğer önemli sonuç, sadece öğretim elemanlarının değil, aynı zamanda kullanım yöntemlerinin, yani derslerin düzenlenmesi için önerilerin de önemli olduğudur. Kural olarak, deneyimli bir öğretmenin bir bilgisayar programı temelinde uygun bir ders geliştirmesi zor değildir. Bunun için genç öğretmenlerin, anahat planları, dersin farklı aşamalarında ve farklı seviyelerde öğrenci eğitimi olan sınıflarda öğretim elemanlarının kullanımına ilişkin kılavuzlar şeklinde yardıma ihtiyaçları vardır.

Bu nedenle, çözümü bilgisayar teknolojilerinin doğa bilimleri döngüsünün öğretim konularına taşınmasını mümkün kılacak en acil görev, öğretim kadrosunun ve kullanım yöntemlerinin geliştirilmesidir. Ülkenin farklı bölgelerinden ilgili kimya öğretmenlerinin çabalarını birleştirmek çok faydalı olacaktır. Deneyim alışverişi, şüphesiz okul eğitim sürecinin bilgisayarlaştırılmasını hızlandıracaktır.

Bilgisayar modellerinin kimya öğretiminde uygulanması

Çeşitli eğitim yazılım araçları arasında bilgisayar modellerini kullananlar öne çıkıyor. Bilgisayar modellerinin kullanımı, yalnızca öğrenme sürecinin görünürlüğünü artırmaya ve yoğunlaştırmaya değil, aynı zamanda bu süreci kökten değiştirmeye de izin verir.

Modeller çeşitli problemleri çözmek için kullanılabilir. R.Yu. Chenon, işlevsel amaçlarına göre beş tür model tanımlar: gerçekliği anlama araçları, iletişim araçları, tahmin araçları, deney kurma araçları, öğretme ve eğitim araçları. İkinci tip model aynı zamanda öğretimsel bilgisayar modelleri (MCM) olarak da adlandırılır.

Okul kimya dersinin çalışmasında, UKM kullanımının haklı olduğu birkaç ana yön vardır:

mikro dünyanın nesnelerinin ve fenomenlerinin görsel temsili;

kimyasal ürünlerin üretiminin incelenmesi;

kimyasal deney ve kimyasal reaksiyonların simülasyonu.

Kimya öğretiminde kullanılan tüm modeller, temsil edilen nesnelerin seviyesine göre iki gruba ayrılabilir: mikro dünya modelleri ve makro kozmos modelleri. Mikro dünyanın modelleri, nesnelerin yapısını ve onlarda meydana gelen değişiklikleri atomik-moleküler temsilleri düzeyinde yansıtır. Macroworld modelleri, modellenen nesnelerin dış özelliklerini ve değişikliklerini yansıtır. Kimyasallar, kimyasal reaksiyonlar ve fizikokimyasal süreçler gibi nesnelerin modelleri, makrokozmos düzeyinde olduğu kadar mikrokozmos düzeyinde de oluşturulabilir.

Kimya çalışırken, öğrenciler ilk derslerden kelimenin tam anlamıyla mikro dünyanın nesneleriyle karşılaşırlar ve elbette, UCM'nin bu tür nesneleri modellemesi, örneğin atomların yapısını, kimyasal bağ türlerini, maddenin yapısını, teorisini incelerken paha biçilmez yardımcılar olabilir. elektrolitik ayrışma, kimyasal reaksiyon mekanizmaları, stereokimyasal görüşler, vb. Listelenen bu modellerin tümü “1C: Tutor. Kimya ”, ChemLand,“ Herkes için Kimya ”, CS Chem3D Pro, Crystal Designer,“ Bir Molekül Birleştirin ”,“ Organik Reaksiyon Animasyonları ”, vb.

Kimyasal reaksiyon modelleri, laboratuvar çalışması, kimyasal üretim, kimyasal cihazlar (makrokozmosun bilgisayar modelleri) aşağıdaki programlarda uygulanmaktadır: Herkes için Kimya - 2000, ChemClass, ChemLab, IR ve NMR Simülatörü, vb. Durumlarda benzer modeller kullanılır. herhangi bir nedenle gerçek koşullarda laboratuvar çalışması yapma olasılığının olmadığı ve gerçekte çalışılan teknolojik süreçlerle tanışmanın mümkün olmadığı durumlarda.

Yukarıdaki yazılım araçlarının kimya derslerinde kullanılması aşağıdaki avantajlara sahiptir:

okul kimya dersinin çeşitli bölümlerini kapsayan önemli miktarda materyal;

renk, ses ve hareket nedeniyle malzemenin sunumunun görünürlüğünü iyileştirir;

çocukların sağlığı için tehlikeli olan kimyasal deneylerin gösterilerinin varlığı (örneğin, zehirli maddelerle deneyler);

duygusal bileşenin güçlendirilmesi nedeniyle dersin hızının %10-15 oranında hızlandırılması;

öğrenciler konuya ilgi gösterirler ve materyali kolayca özümserler (öğrencilerin bilgilerinin kalitesi artar).

Ancak, bazı yazılım ürünleri kusursuz değildir. Örneğin, 1C: Tutor'un ana dezavantajlarından biri. Kimya ”öğrenci ile bilgisayar arasında eğitim materyallerini özümsediğinde ve hesaplama görevlerini yerine getirdiğinde diyalog olmamasıdır. Bu durum, bu bilgisayar ürününün öğretmen tarafından okuldaki eğitim sürecinde kullanımını zorlaştırır ve sınırlar.

Sadece bir bilgisayar bilimi öğretmeni ile bir kimya öğretmeni arasındaki organik işbirliği, kimya öğrenme sürecini geliştirmeye yardımcı olacaktır. Bilgisayar bilimi derslerinde öğrenciler Microsoft Office paketinde sunulan çeşitli bilgi teknolojilerini öğrenirler. Örneğin, PowerPoint okuyan öğrenciler zaten bir kimya ders kitabından ayrı bir materyal üzerinde bir sunum (slayt şeklinde mini ders kitabı) oluşturabilirler. Öğrencilerin bilgilerini öğretme, test etme ve izleme olasılığını uygulamak için, Microsoft Office'te yerleşik olan Visual Basic for Applications (VBA) programlama dili kullanılır; bu, slaytlar üzerinde diyalog için formlar ve kontroller (etkileşimli ana şablonlar) yerleştirmenize olanak tanır.

Ortaöğretim kurumlarının eğitim sürecinde internetin kullanılmasıyla kişisel gelişim için büyük fırsatlar sağlanmaktadır. Deneyimler, uygun bir materyal tabanına sahip yenilikçi bir eğitim kurumunda, İnternet / İntranet teknolojilerinin kullanımının, eğitim sürecinin tüm konularının bilişsel ve yaratıcı kendini gerçekleştirmesi için temelde yeni fırsatlar açtığını göstermektedir.

Çeşitli konulardaki öğretmenlerin kişisel gelişimi, İnternet üzerindeki çalışmanın bağımsız gelişimi, içinde yayınlanan bilgilerin, sınıfta ve ders dışı çalışmalarda kullanılmasıyla kolaylaştırılır.

İnterneti kullanarak yüksek düzeyde bilişsel aktiviteye sahip öğrenciler, ilgilendikleri bilgilere genişletilmiş erişim elde eder. Yarışmalar, Olimpiyatlar, konferanslar, testler vb. ile ilgili mesajları bağımsız olarak ararlar.

İnternette çalışmak, bir eğitim kurumunun ve eğitim sürecindeki her katılımcının tek bir eğitim alanına başarıyla katılmasını sağlar. Şu anda, uzaktan eğitim "İnternet Okulu" üzerine çok disiplinli bir proje uygulanmaktadır. Bu tür ağ etkinliğinin önemli bir eğitim yönü, çalışmaları için bir sorumluluk duygusunun farkındalığıdır, çünkü bunun sonucu milyonlarca İnternet kullanıcısı tarafından takdir edilebilir.

BİLİŞİM VE EĞİTİMDE BİLGİ TEKNOLOJİLERİNİN ROLÜ

Üniversitenin yenilikçi bir yol boyunca gelişmesi, her şeyden önce bilgi ve telekomünikasyon teknolojilerinin kullanımı yoluyla entelektüel faaliyetin bilgilendirilmesinden oluşan bilişim altyapısının oluşturulması ve iyileştirilmesi olmadan imkansızdır. Modern bilgi teknolojileri, çeşitli sınıf ve amaçlara sahip sistemlerin yönetiminde bilgi kaynaklarının, bilgisayar teknolojisinin ve veri iletiminin verimli kullanımına yönelik bilgilerin sürekli olarak işlenmesi, depolanması, aktarılması ve görüntülenmesi süreçleri olarak tanımlanmaktadır. Bilgi teknolojileri, insan faaliyetinin tüm yönlerini etkiler, bilimsel ve teknolojik ilerlemenin hızını hızlandırmak için bir ön koşul olan tüm bilgi süreçlerinin otomasyon derecesini önemli ölçüde artırır. Bilgi teknolojileri, insanlar arasında bilgi etkileşiminin sağlanmasında, bilginin hazırlanması ve yayılması sistemlerinde, yeni bilgi edinme ve biriktirme süreçlerinde önemli bir rol oynamaktadır. Modern bilgi teknolojilerinin temeli: sınırlı bir süre içinde herhangi bir mesafeden bilgi iletimi; etkileşimli çalışma modu; diğer yazılım ürünleriyle entegrasyon; verileri değiştirme ve görevleri belirleme sürecinde esneklik; makine ortamında büyük miktarda bilgi depolama yeteneği. Uygulamada, bilgi teknolojileri, yerel ve küresel bilgisayar ağlarında yer alan gerekli çevresel aygıt setine sahip kişisel bilgisayarlardan oluşan yazılım ve donanım kompleksleri kullanılarak, otomasyon derecesini artıran, gerekli yazılımlarla sağlanan, hem otomasyon derecesini artıran hem de verimliliği artıran yazılım ve donanım kompleksleri kullanılarak uygulanmaktadır. eğitim süreci ve bilimsel araştırma. Modern bilgi teknolojileri, modern bir üniversitenin çalışmalarını inşa etmenin mümkün olduğu temeldir. Ek olarak, yüksek öğretim sisteminin kendisi bilgi teknolojisinin geliştirilmesinde aktif bir katılımcıdır.

Bilgi teknolojileri, bilginin işlenmesi, aktarılması, sunulması ve depolanması süreçlerini basitleştirerek ve hızlandırarak bilim ve eğitim alanındaki çalışmaların verimlilik düzeyini artırır; çözülmekte olan görevlerin doğruluğunu ve kalitesini sağlamak; daha önce çözülmemiş sorunları uygulama olasılığı; geliştirme süresinin, emek yoğunluğunun ve araştırma çalışmalarının maliyetinin azaltılması. Bilim ve eğitim aynı görevlerin birçoğuna sahiptir. Bu, bilgi desteği, problem çözmek için matematiksel ve entelektüel-mantıksal yöntemlerin kullanımı, sonuçların resmileştirilmesi, hem eğitim sürecini hem de bilimsel araştırmayı yönetmek için geçerlidir.

Bilimsel araştırmanın etkinliği büyük ölçüde bilgisayar teknolojisinin kullanım düzeyi ile ilgilidir. Bilimsel araştırmanın en etkili yöntemlerinden biri - bir hesaplama deneyi, fiziksel olarak simüle edilmesi zor olan karmaşık sistemlerin davranışını incelemenize izin verir. Mantıksal, işlevsel ve yapısal modelleme için hesaplama teknolojisinin olanakları, hem işlev odaklı yazılım araçları hem de Excel, QuattroPro, MathCad gibi evrensel uygulama sistemleri kullanılırken yaygın olarak kullanılmaktadır. Bilimsel araştırma sonuçlarının işlenmesi aşamasında, olasılık teorisi, hata teorisi, matematiksel istatistik, vektör ve raster görüntü analizi kullanılarak matematiksel hesaplamaların performansını sağlayan yazılım araçları için en büyük uygulama bulunur. Birkaç seviyeye sahip matematiksel, kimyasal formüllerle doymuş bilimsel makalelerin hazırlanması, bilimsel belgeler için özel editörler, matematiksel ve mühendislik hesaplamaları yapmak için entegre sistemler (örneğin, MathCad sistemi) kullanılarak çözülür. Formüllerle yoğun bir şekilde doymuş bilimsel metinlerin hazırlanması, formül setinin özel bir dil kullanılarak gerçekleştirildiği TEX sisteminde en etkilidir. Teorik araştırma görevlerinin uygulanması için yazılım şunları içerir: sayısal analiz için program kitaplıkları; matematiksel hesaplamalar ve grafiksel veri işleme ve sonuçların sunumu için özel sistemler (örneğin, Statistica); tablo şeklinde sunulan verilerle çeşitli hesaplamalar yapmanızı sağlayan elektronik tablolar; yapay zeka unsurlarını içeren araçlar (otomatik çeviri sistemleri, örneğin PROMT; karar destek sistemleri ve çeşitli uzman sistemler). Bazı durumlarda, teknik sistemlerin analizinden çözüm arayışına kadar teknik yaratıcılığın tüm aşamalarını kapsayan, yaratıcı problemleri çözmek için otomatik bir sistem kullanarak teknik problemlerin teorik çalışmalarının yapılması tavsiye edilir. Bilimsel ve teknik bilgilerin toplanması ve işlenmesinin otomasyonu, kütüphanelerin ve araştırma enstitülerinin özel bilgi erişim sistemlerinin, İnternet arama programlarının ve veritabanı aramalarının kullanılmasıyla sağlanır (özellikle organizasyonun karmaşıklığı önemli ölçüde azaltılabilir) optik tanıma sistemleri kullanarak, taranan belgelerin işlenmesini ve veri tabanına aktarılmasını sağlamak). Bilimsel araştırmanın bilgisayarlaştırılması görevleri, bilimsel araştırma için otomatik sistemler çerçevesinde en etkin şekilde uygulanır.

Üniversite eğitiminin bilgilendirilmesi, hem bilgi ve iletişim teknolojilerinin yoğun gelişiminin modern koşullarında geleceğin uzmanının yüksek kaliteli eğitimi hem de üniversitenin eğitim hizmetleri pazarındaki rekabet seviyesinin artması için gerekli bir koşuldur. Eğitimin bilgilendirilmesi sürecinin geliştirilmesinde, sürekli bir eğitim sisteminin oluşumunda, birleşik bir bilgi eğitim alanının yaratılmasında, yeni araç ve öğretim yöntemlerinin aktif olarak tanıtılmasında, verilerin kullanımına odaklanan eğilimler ortaya çıkar. işleme teknolojileri, metin, grafik ve sayısal bilgiler; multimedya ve "sanal gerçeklik"; yapay zeka ve uzaktan eğitim. En sık kullanılan öğretim yardımcıları, ağ öğretim yardımcıları, multimedya versiyonunda bilgisayar öğretim sistemleri, sesli ve görüntülü öğretim ve bilgi materyalleridir. Öğretmenler için, eğitimde bilgi teknolojileri, ders materyali hazırlama, elektronik ders kitapları, çalışılan dersler için bilgi ve metodolojik destek oluşturma, derslerin yürütülmesini desteklemek için gösteri araçlarının hazırlanması ve test öğrencilerinin otomasyonu konularını ele almak için uygulanabilir. ' bilgi. Öğrencilerin bilgilerinin test şeklinde otomatik kontrolü, merkezi kontrolün organize edilmesini mümkün kılar, kontrolü daha objektif hale getirir, öğretmenin öznelliğinden bağımsızdır, insan ve malzeme maliyetlerini azaltır, sorgulama ve analiz süresini önemli ölçüde azaltır, malzemelerin depolanmasını düzenler ve elektronik formda test sonuçları, bilgilendiriciliği ve sonuçların netliğini artırır. Eğitimde bilgisayar teknolojisinin kullanımı, öğretimin kalitesini artırmayı, yeni eğitimsel etki araçları yaratmayı, öğretmen ve öğrenci arasında etkili etkileşim araçları yaratmayı ve bilgi transferini hızlandırmayı mümkün kılmıştır. Eğitim bilgi teknolojilerinin kullanımı, kendi kendine eğitim sistemleri, sürekli eğitim ve ayrıca ileri eğitim ve personelin yeniden eğitilmesi sistemleri için etkili bir yöntemdir. Eğitimde bilgi teknolojilerini geleneksel eğitime göre kullanmanın başlıca avantajları şunlardır: bilgi teknolojileri, eğitim bilgilerinin olanaklarını önemli ölçüde genişletir (renk, grafik, ses, animasyon kullanımı, gerçek faaliyet ortamını yeniden yaratmanıza izin verir); öğrencilerin öğrenme motivasyonunu önemli ölçüde artırmanıza izin verir; kursiyerlerin yeteneklerinin en geniş şekilde ifşa edilmesine katkıda bulunmak, zihinsel aktivitelerini geliştirmek; yansıma oluşumu (öğrenci, eylemlerinin sonucunu görsel olarak sunma, hatanın yapıldığı problemi çözme aşamasını belirleme ve düzeltme fırsatına sahiptir). Eğitim sürecinde bilgi teknolojisi esas olarak yeni materyal sunulurken kullanılır (örneğin, bir Power Point sunum programı); eğitim programları kullanarak sanal laboratuvar çalışmaları yürütmek; belirtilen materyalin konsolidasyonu (eğitim - çeşitli eğitim programları); kontrol ve doğrulama sistemlerinde (değerlendirmeli test, kontrol programları); öğrencilerin bağımsız çalışmaları için (eğitim programları, ansiklopediler, vb.); tele ve video konferans yaparken. Öğrencilerle iletişim kurma deneyimi, bilgisayarlı öğrenme sistemlerinin kullanılmasının gerekli bilgileri arama hızını artırmayı, netliğini artırmayı mümkün kıldığını, öğrencilerin bağımsız çalışmalarının rolünde bir artış, geri bildirim kalitesi, etkililik sağladığını göstermektedir. Eğitim seanslarının en az %30'u.

Hemen hemen tüm bilgi alanlarının hızlı bilgisayarlaşması, bilgi teknolojisini, bir uzmanın temel eğitiminin en önemli bileşeni olarak, acil bir bilimsel ve eğitimsel yön olarak - hızla gelişen üniversite disiplini "Bilim ve eğitimde bilgisayar teknolojileri" olarak düşünmeyi gerektirir. Kursu çalışmanın bir sonucu olarak, öğrenciler pratikte uygulayabilecekleri beceri ve yetenekler kazanırlar: telekomünikasyon araçları bilimsel bilgi kaynaklarına erişim; araştırma grupları arasında operasyonel alışverişi organize etmek için internetin olanakları; veri işleme yazılım paketlerini kullanarak matematiksel modelleme yöntemleri. Öğrencileri bu kursta yetiştirmenin sonucu, kural olarak, araştırma alanlarında veya gelecekteki uzmanın eğitim ve metodolojik faaliyetlerinde hazır bir elektronik el kitabıdır. "Bilim ve eğitimde bilgisayar teknolojileri" disiplininin öğretilmesi sayesinde, üniversite, modern bilgi ve iletişim teknolojilerinin geniş bir yelpazesinde tek tip bir sistematik temelde yüksek nitelikli personel yetiştirme fırsatı elde etti.