Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.abitu.ru/en2002/closed/viewwork.html?thesises=118 Дата изменения: Fri May 5 15:24:35 2006 Дата индексирования: Tue Oct 2 03:48:30 2012 Кодировка: koi8-r Поисковые слова: rosat

Возникшее на стыке математики и информатики новое научное направление -
компьютерная математика, уверенно набирает силу и популярность.Происходит
это во многом благодаря ориентации на современные персональные компьютеры,
появление и роль которых трудно переоценить. Недавно мир потрясла очередная
новость, представленная корпорацией Intel (создателем микропроцессоров для
компьютеров) - число компьютеров во всем мире в 2002 году превысило 1
миллиард! В основном за счет массового производства ПК всех классов.
Компьютерная математика уже давно применялась в моделировании физических
явлений и устройств даже в том случае, когда их натурное исследование и
создание было невозможно в силу тех или иных обстоятельств. Классическими
примерами этого является моделирование глобальных атмосферных явлений и
погоды, моделирование ядерных и термоядерных взрывов и сложных технических
устройств - начиная от микропроцессоров с десятками миллионов транзисторов
на кристалле до самолетов нового поколения и космических устройств.
Во всех этих примерах моделирование ведется с применением
суперкомпьютеров, имеющих огромную вычислительную мощность и стоимость, а
потому недоступных основной массе научных работников и студентов. Но не
меньшее, а, пожалуй, даже большее значение имеет возможность легкого
доступа всех математиков, физиков и инженеров к средствам математического
моделирования, представленным системами компьютерной математики (СКМ),
созданными для ПК.
Начало этих работ было связано с математическим и компьютерным
моделированием физических явлений в тогда новых физических приборах -
лавинных и в полевых транзисторах и отражено в сотнях статей и десятках
изобретений тех лет. О том, насколько это важно и актуально, говорят
события последних лет . Именно полевые транзисторы составили основу
современных интегральных микросхем памяти и микропроцессоров.
Но класс задач,решаемых с помощью компьютерной математики ,гораздо шире
упомянутого.Огромные возможности представляются пользователям и в плане
усовершенствования учебного процесса в школах,гимназиях,техникумах,высших
учебных заведениях при изучении предметов физики и математики.
Это будет способствовать несомненному росту познавательной активности
учащихся и студентов.Однако в существующей литературе подобные вопросы
пока достаточно глубоко не проработаны; отсутствуют систематизированные
банки данных, позволяющие моделировать многие ситуации в учебном
процессе.Частичному восполнению данных пробелов и посвящена настоящая
работа.
Известно,что в философии нет ни одного серьезного направления, которое
могло бы обойтись без внимания к феномену творчества. В работах
Н.А.Бердяева находим разностороннюю аргументацию, выводящую истинную
свободу бытия личности, смысл жизни и счастье человека из его приобщения к
творчеству.
Работы по психологии мышления, принадлежащие Л.С.Выготскому,
П.П.Блонскому, А.Н.Лурия, С.Л.Рубинштейну, Б.М.Теплову, В.В.Рубцову,
О.К.Тихомирову, являются подтверждением этому.Мир вступил в эпоху
информационного общества. Необходимость новых знаний, информационной
грамотности, умения самостоятельно получать знания способствовала
возникновению нового вида образования - инновационного, в котором
информационные технологии призваны сыграть системообразующую, интегрирующую
роль. Cоздание соответствующих компьютерных программ и педагогических
методов их использования требует не просто переложения существующей
методики на язык программирования, а разработку технологии обучения на
основе концепции компьютеризации и информатизации всей системы образования.
Под использованием "новых информационных технологий" в школе следует
понимать не обучение адаптированным для начальной школы "основам
информатики", а комплексное преобразование "среды обитания" учащегося,
создание новых средств для его развития, активной творческой деятельности.
Способов применения информационных технологий, способствующих развитию
творчества, много: от компьютерного моделирования и постановки виртуальных
экспериментов до овладения новой терминологией. Опыт показал реализуемость
этого в методике начального обучения. Развитие педагогики использует
возможности направленного влияния применения компьютерных и информационных
технологий в обучении на мышление, память, внимание, воображение,
самооценку учащихся, умение планировать свои действия, мотивационный
компонент учебной деятельности.
Компьютер в обучении школьника является обогащающим и преобразующим
элементом развивающей предметной среды. Такое понимание использования
компьютера приобретает гуманитарный развивающий характер. Развитие
творческих способностей - не самоцель. Элементы классической информатики в
обучении школьников, обучение получению информации, представленной на
компьютерном экране, овладение техническими возможностями компьютера не
могут рассматриваться вне развития логического и алгоритмического мышления
(искусства правильно мыслить и планировать свои действия, способность
предусматривать различные обстоятельства и поступать в соответствии с
ними). Компьютерная среда значительно облегчает реализацию психолого-
педагогически обоснованных методов с использованием поэтапного формирования
умственных действий, что может приводить не только к повышению
эффективности обучения, но и ускорению формирования умения самостоятельно
ставить задачу и находить способ ее решения, другими словами, способствует
формированию учебной деятельности.
В реферате проанализированы результаты исследования возможностей
компьютерной математики и систем компьютерной математики (СКМ) в
моделировании физических явлений и устройств. Отмечена возрастающая
сложность задач моделирования как глобальных явлений (атмосферные явления,
ядерные взрывы), так и явлений микромира - в частности микроминиатюрных
транзисторов в современных больших интегральных микросхемах памяти и в
микропроцессорах. Описана программа исследования универсальных СКМ и ее
реализация - в частности путем издания массовых монографий, справочников и
учебных курсов по СКМ.
В реферате приведены результаты моделирования физических явлений
:колебаний молекул,взаимодействия встречных световых пучков,движения
реального тела под действием приложенных к нему сил, проведено
моделирование движения тела по траектории наискорейшего спуска.
Работа может быть использована на уроках информатики ,физики и
математики.