Сборник научных трудов_2013

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ 2013 год

(associations, opinions, hypotheses); (b) conceptual knowledge (thesauri, frames, semantic networks); and (c) systematized knowledge (rules, theorems, laws). The issue of converting information into knowledge and vice versa is examined as a process of objectivation - desobjectivation of professional and intellectual potential. This process is informational in its nature, educational in its form, and subjective in its character. The author identified the following knowledge types at the corporate level: (а) deep; (b) strategic (ensuring success), and

(c) innovation knowledge.

As a result, the author’s definitions are formulated:

1)Governing the professional and intellectual potential – interdisciplinary field of scientific research and a systematic process of creating, using and developing the innovation technologies of transforming the individual knowledge and specialists’ experience in such a way that would apply the knowledge and experience to the processes, services and products offered by an organization to reach its strategic goals.

2)From the technological standpoint, governing the professional and intellectual potential represents modeling, forming, using and developing the corporate system of governing the professional and intellectual potential, including: (a) corporate model of external environment and internal business processes; (b) corporate information system; (c) corporate knowledge management system (KMS); and (d) corporate learning management system (LMS).

As we have demonstrated, the foreign methods of governing the professional and intellectual potential assume by default the presence of identified (and, usually, also formalized) business processes and view the company management as managing a system of interrelated business processes; this is reflected in the international standards for management quality. However, the Russian practice shows that clear understanding of which processes take place within an organization is not an attribute of many companies. Therefore, it is feasible to separate

the independent types of professional knowledge, which is required for managing the professional and intellectual potential of a company: (а) knowledge about process – knowledge of the company structure, business processes and functions that take place, areas of responsibility, work rules; (b) knowledge about people, which add their competency, qualification, use of technology, and responsibility for the quality of work; (c) knowledge about systems; and (d) knowledge about goals.

The author further substantiated and examined the following functions of professional knowledge: (а) praxeological; (b) communicative; (c) cognitive; and (d) axiological. The proposed approach to governing the professional and intellectual potential identifies several governing principles for professional and intellectual potential, its modeling, forming, use and development: paradigmatic, goal-oriented, balanced, normative, flexible, innovational, and reflexive.

Knowledge generation is not the ultimate self-purpose of the professional and intellectual potential governance projects; their strategy should be related to the business goals and desired results of organization’s work. Forming the corporate knowledge management system (KMS) is defined as a permanent cyclical process consisting of four stages: (а) assessment of external trends; (b) selection of knowledge management strategy; (c) selection of software for knowledge management; and (d) achievement of real business results.

We explained five basic management processes of the professional and intellectual potential: (а) creating professional knowledge, (b) systematization, (c) providing access, (d) organizing search, and (e) use. We also identified four types of technology, which ensure the functionality of the professional and intellectual potential governance decisions: semantic, teamworking, visualization, scalability technologies. The spectrum of their application ranges from tactical to strategic use.

The major means supporting the governance of professional and intellectual potential include (а) data mining and text mining, which imply identifying meaningful regularities from the archival or input-output data; (b) document management systems – storage, archival,

51

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ 2013 год

indexing, document markup and publication; (c) means of organizing collaborative work – Internet, teamwork technologies, synchronized and non-synchronized conferences; (d) corporate knowledge portals; and (e) decision support systems — expert systems supporting discussion groups, etc.

The following functional structure of a corporate information portal is proposed: (а) portal’s search system; (b) news section for publishing the latest events and programs related to a certain topic; (c) forum for discussing the topical themes and documents related to various aspects; (d) annual calendar of subject areas reflecting all the major professional events; (e) idea and brainstorming section for initiating the creation and implementation of various projects and initiatives in a subject area as well as for proposing new forms of expanding professional communication; (f) partnership and collaboration – section introducing the currents and proposed programs and allowing for partner search or proposing own cooperation forms; and (g)

expert council – section providing consulting assistance for organizing various projects in this sector of professional culture.

Based upon the research conducted, the conceptual model of governing the professional and intellectual potential of an organization was constructed and substantiated. We used the methodology of the critical management factors (CMF) in order to build the goal structure [tree] in our model. The proposed system of governing the professional and intellectual potential includes previously examined processes, whose content is represented as a management object and could be put into the matrix of the professional and intellectual potential governance factors, which is represented by the Table 1.

52

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ 2013 год

We now have an opportunity to represent all of the factors form this matrix in a form of a figure reflecting the model of governing the professional and intellectual potential of an organization. The use of this model is a subject of the subsequent studies.

We consider structuring knowledge using this model rather valuable during the stage of forming the governance system of the professional and intellectual potential. Understanding, i.e., explicit definition of these factors, would allow for constant observation of the behavioral trends and for organizing the activity in a way conducive for influencing the favorable change of these factors. In addition, the presence of the critical management factor (CMF) system enables one to check the significance of any activity (i.e., any processes within a company) against these factors. The more significant the process, the more important is any knowledge regarding the ways of its realization.

It would be more difficult to group the results for each pattern (professional situation). This could be accomplished only through putting all the values onto the same scale. We suggest building radar charts, also called spider charts, of the type shown below (Figure 1.)

The quality of process realization also should be monitored. Therefore, for the goals set (at least, for the lower levels) the measurable indicators should be identified, which could determine the degree of goal accomplishment.

Building the «goal tree and selection of the critical management factors» brings a structure into the crucial level of the governance system of the professional and intellectual potential: the level at which the shift from «strategy to action» takes place. This model permits to connect the «strategic» and «operational» management levels and to form the correct strategic focus. On the one hand, the CMF of the goal tree are related to the processes (which ensure the achievement of these goals), on the other hand, they are related to the measurable indicators that can determine the degree of goal achievement.

Based upon the logical indices and empirical measurements, we developed our own analytical indices – professional satisfaction, significance, communicativeness, motivation. We calculated the analytical indices for various respondent groups and then identified types according to this criterion as well as determined the composite index for the total aggregate.

Figure 1. Visualizing the Situations of Governing the Professional and Intellectual Potential at the Corporate Level

Abstract: Governing the professional and intellectual potential – interdisciplinary field of scientific research and a systematic process of creating, using and developing the innovation technologies of transforming the individual knowledge and specialists’ experience in such a way

54

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ 2013 год

that would apply the knowledge and experience to the processes, services and products offered by an organization to reach its strategic goals. From the technological standpoint, governing the professional and intellectual potential represents modeling, forming, using and developing the corporate system of governing the professional and intellectual potential, including: (a) corporate model of external environment and internal business processes; (b) corporate information system; (c) corporate knowledge management system (KMS); and (d) corporate learning management system (LMS). Author considers structuring knowledge using this model rather valuable during the stage of forming the governance system of the professional and intellectual potential. Understanding, i.e., explicit definition of these factors, would allow for constant observation of the behavioral trends and for organizing the activity in a way conducive for influencing the favorable change of these factors. In addition, the presence of the critical management factor (CMF) system enables one to check the significance of any activity (i.e., any processes within a company) against these factors.

Bibliography

1.Kapterev A. I. Professional Knowledge: Structuring and Using in Innovative Economy

[Professional’noe znanie: formirovanie i ispol’zovanie v innovatsionnoy ekonomike].- M.: Litera.- 2012.- 412 p.- Orig.ru.

2.Castells М. Information Age: Economics, Society and Culture [Informacionnaya Epokha: Ekonomika, Obschestvo i kul’tura]: Translated from English. Ed. Shkaratan О. I. М.: SU

HSE, 2000.

3.Webster F. Theories of the Information Society.- [Teorii informatsionnogo obschestva]: Translated from English.-М.: Aspect Press.- 2004.- 398 pp.

Щербатых С.В. ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБУЧЕНИИ

СТАРШЕКЛАССНИКОВ ЭЛЕМЕНТАМ СТОХАСТИКИ

Infocommunication technologies in teaching the elements of stochastics senior pupils

Щербатых Сергей Викторович, д.п.н., заведующий кафедрой математического моделирования и компьютерных технологий

Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина, Елец

Sergey Victorovich Shcherbatykh,

doctor of pedagogical sciences, the head of the chair of mathematical modeling and computer technologies

Elets Bunin State University, Elets

Аннотация. В статье рассматриваются особенности применения инфокоммуникационных технологий в обучении старшеклассников стохастике. Описаны наиболее доступные учителю математики программные продукты, поддерживающие стохастическую линию школьного курса математики.

Abstract. In the article the peculiarities of the application of infocommunication technologies in the course of teaching senior pupils stochastics are considered. The description of the most accessible software products for the teachers of mathematics is given supporting a stochastic line of the school course of mathematics.

Ключевые слова: инфокоммуникационные технологии, старшеклассники, стохастика.

Key words: infocommunication technologies, senior pupils, stochastics.

Развитие системы современного школьного математического образования немыслимо без процессов модернизации. К числу таких процессов можно отнести появление в стандартах новой содержательной линии «Элементы комбинаторики,

55

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ 2013 год

статистики и теории вероятностей (стохастики)», а также активное привлечение в учебный процесс инфокоммуникационных технологий (ИКТ).

При обучении стохастике, вследствие специфики её содержания, необходимо наглядное представление о влиянии случайностей на стохастические выводы в ходе произведённых опытов. В этой связи необходима поддержка содержательной линии школьного курса математики современными ИКТ, которые открывают доступ к новым источникам информации, предоставляют новые возможности для проявления креативности личности школьника, обретения и закрепления им предпрофессиональных навыков, многократно повышают эффективность самостоятельной работы учащихся, делают возможным реализацию принципиально новых форм и методов обучения.

Анализ ряда научных исследований (В.А. Булычёв, Е.А. Бунимович, Т.Ю. Ромащенко, С.А. Самсонова и др.) позволил выделить два основных мотива использования современных информационных технологий при обучении элементам комбинаторики, статистики и теории вероятностей в школьном курсе математики, а именно:

1)компьютерно-вычислительные методы в последнее время всё шире используются стохастикой;

2)применение ИКТ в обучении стохастике повышает качество усвоения учебного материала.

Применение компьютера позволяет показать статистическую природу понятий и фактов, которыми оперирует теория вероятностей, что имеет не только методологическое, но и большое методическое значение. В практической деятельности часто приходится получать и обрабатывать большие объёмы статистических данных. Задача упорядочивания результатов измерений решается гораздо быстрее с помощью применения ИКТ. С помощью статистических экспериментов, произведённых компьютером, в ряде случаев можно моделировать описываемые в задачах ситуации и сравнивать результаты, получаемые в эксперименте с теоретическими расчётами.

Применение ИКТ в обучении стохастике позволяет развивать стохастическое мышление старшеклассников, формировать умения принимать оптимальное решение из возможных вариантов, развивать умения осуществлять исследовательскую деятельность, формировать стохастическую культуру, умения осуществлять обработку информации.

Приоритет развивающей функции обучения математике предусматривает перенос акцентов с увеличения объёма информации, предназначенной для усвоения старшеклассниками, на формирование у них умений использовать эту информацию. Экономия времени за счёт сокращения производимых компьютером операций позволяет изучать большой объём информации, расширять круг задач, включая в процесс обучения стохастике задачи профессионально-прикладной направленности. Данное обстоятельство приводит к ускорению темпа учебных действий, что высвобождает время. Не менее важное место в методике обучения стохастике занимают исследовательские компьютерные задачи, которые по своей структуре соответствуют творческим и экспериментальным задачам. Именно такие задачи формируют у учащихся старших классов определённый уровень и стиль стохастического мышления.

Среди множества программных средств особое место занимают «электронные учебники» и «электронные задачники». Их функциональное назначение состоит в том, чтобы охватить существенные по объёму материала разделы учебных курсов или полностью учебные курсы. Для данного программного обеспечения типичной особенностью является гипертекстовая структура учебного материала, наличие систем управления, блока самоконтроля, а также мультимедийные составляющие. Одной из существенных составляющих «электронного учебника» («электронного задачника») являются подсистемы мониторинга учебного процесса и определение уровня учебных достижений учащихся.

56

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ 2013 год

Вкачестве примера уместно рассмотреть электронное учебное издание (задачник) «Вероятность и статистика. 5-9 кл.» (авторы Е.А. Бунимович и В.А. Булычёв), разработанное издательством «Дрофа, ДОС» в 2007 году и выпущенное на CD-диске.

С помощью издания ученик имеет возможность не только решать предложенные в нём задачи, но и провести ряд экспериментов, воспользовавшись «Статистической лабораторией». Издание «Вероятность и статистика. 5-9 кл.» предоставляет возможность учащимся самостоятельно готовиться к урокам, внеклассным занятиям, олимпиадам, вступительным экзаменам в вуз. Данное издание может быть использовано учителем математики при подготовке и проведении уроков как в основной школе, так и в старших классах. Электронное пособие может быть полезным также в процессе переподготовки работников образования на курсах повышения квалификации, а также при подготовке учителя математики в педагогических вузах. В связи с тем, что издание оснащено современными образовательными технологиями, оно способствует стимулированию исследовательской деятельности учащихся, а также воспитанию навыков самоконтроля.

Следующее электронное издание – обучающая программа «Математика (5-11 классы)», разработанная издательством «Дрофа, ДОС» в 2003 году и выпущенная на CDдиске.

«Математика (5-11 классы)» – это набор разнообразных учебных объектов: заданий, моделей, демонстраций, программных модулей и др., предназначенных для поддержки школьного курса математики различными видами практической учебной деятельности. Используемые для этого программные средства – как, например, модули для проведения вероятностных экспериментов – не только являются инструментами виртуального конструирования объектов разного рода, но и позволяют динамически изменять параметры построенных моделей. Следует отметить, что данная программа в максимальной степени адаптирована для учащихся старшего школьного возраста.

Материалы комплекса могут быть использованы при изучении различных курсов школьной математики, среди которых и стохастика, на всех уровнях – от 5-6 классов основной школы до старших классов профильной школы, на факультативах и кружках. Особенность практических заданий позволяет выполнять одно и то же задание на разных уровнях сложности и полноты. При отборе тем авторы руководствовались следующими критериями: близостью темы к школьным курсам, наличием практических, лабораторных заданий по теме, что говорит о попытках реализации прикладной направленности. Наиболее эффективной формой работы с комплексом является работа под руководством учителя при любых вариантах технического обеспечения. Но всё же, благодаря своему практическому характеру, большинство заданий и демонстраций будет интересно всем учащимся, проявившим склонность к математике, что позволяет рекомендовать их и для самостоятельных домашних занятий.

Не менее интересным является электронное издание «Математика, 5-11 кл. Практикум», разработанное ГУ РЦ ЭМТО, ЗАО «1С», АНО УИЦ «Интерактивная линия»

в2004 году и выпущенное на CD-диске. Данное издание представляет собой адаптированный комплекс лабораторных работ по алгебре, алгоритмике, геометрии и стохастике, предназначенных для поддержки этих курсов практическими заданиями творческого характера.

Вэлектронный учебный комплекс включены задания на конструирование, моделирование, математический эксперимент, рассчитанные на все уровни и профили обучения.

Интересно рассмотреть устройство лаборатории «Теория вероятностей и математическая статистика», которая присутствует в программе. Содержание данной лаборатории распадается на пять пунктов: методические рекомендации, в которых даётся краткое описание работы лаборатории; задачи; лаборатория математической статистики;

57

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ 2013 год

эксперименты; справочник по теории вероятностей и математической статистике, в котором представлены основные понятия и формулы данных разделов математики.

Вразделе «задачи» учащимся предлагаются задания по следующим темам: классическая формула вычисления вероятностей, геометрические вероятности, условная вероятность, испытания Бернулли, математическая статистика, решая которые, ученик мгновенно получает ответ, а по необходимости и подсказку.

Влаборатории математической статистики школьники смогут выполнить серию лабораторных работ, в ходе которых они построят гистограммы, полигоны частот, столбчатые диаграммы, найдут характеристики положения и разброса выборки.

Вразделе «эксперименты» предлагается провести экспериментальные работы следующего содержания: бросание симметричных монет, бросание симметричных кубиков, метод Монте-Карло, доска Гальтона, при выполнении которых учащиеся на конкретных примерах смогут подтвердить многие теоретические положения [1; 2].

Быстрыми темпами в нашу жизнь входит статистика, без неё невозможно развитие современных технологий, поэтому часто мы сталкиваемся с данными, которые необходимо грамотно обработать, а в этом может помочь сайт http://www.statsoft.ru/home/textbook, на котором расположен электронный учебник

«StatSoft».

Данный учебник по математической статистике помогает начинающим пользователям, в первую очередь старшеклассникам, понять основные понятия статистики и более полно представить диапазон применения статистических методов. Дополнительная информация по методам анализа данных, добычи данных, визуализации

ипрогнозированию содержится на Портале StatSoft (http://www.statistica.ru). Материал учебника подготовлен отделом распространения и технической поддержки компании StatSoft на основе многолетнего опыта чтения лекций студентам математических специальностей и отдельные его элементы могут быть использованы при построении учебного материала в школе. В учебнике приводится большое количество примеров применения математической статистики в различных областях науки и народного хозяйства, включая лабораторные исследования (в медицине, сельском хозяйстве и др. областях), деловые приложения и прогнозирование, социологию и проведение обзорных исследований, сбор и разведочный анализ данных, инженерию и приложения для контроля качества на производстве, а также многие другие, что даёт возможность для реализации профессионально-прикладной направленности школьного курса математики.

К числу основных вопросов, на которые может получить ответ пользователь, относятся следующие: «Что такое переменные?», «Что такое статистическая значимость?», «Почему объём выборки влияет на значимость зависимости?» и т.д. Как видно из тематики вопросов учебник затрагивает важные темы, необходимые для понимания школьниками статистического материала.

Электронный учебник начинается с обзора элементарных (основных) понятий, а затем более подробно описывает отдельные области использования статистики. Описание различных областей организовано в виде текстовых «модулей», доступных нажатием кнопок в правой части этого окна. Каждый такой модуль соответствует некоторому классу аналитических методов. Учебник также включает подробный словарь статистических терминов и список литературы, использованной в ходе изложения.

Внастоящий момент разработано большое количество программных средств, с помощью которых можно решать широкий круг математических задач. В их числе:

GRAN-1, Maple, MathCad, Mathematika, MathLab, Maxima, SPSS, STATISTICA, Statgraph

т.д. Некоторые из этих программ являются чисто профессиональными программами, другие – могут быть использованы в школе.

58

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ 2013 год

Наиболее адаптированными для поддержки изучения стохастической линии школьного курса математики в старших классах общеобразовательной школы являются программы GRAN-1, SPSS, STATISTICA.

SPSS – компьютерная программа для статистической обработки данных, позволяющая вводить и хранить статистические данные, использовать переменные разных типов, находить частотность признаков, строить таблицы, графики, таблицы сопряжённости, диаграммы, производить первичную обработку данных (описательная статистика) и т.д.

Так, к методам описательной статистики относится, в частности, построение частотных таблиц. Для этого необходимо выбрать пункты меню: Statistics – Summarize – Frequencies – выбор дискретной переменной (переменных).

В диалоговом окне процедуры Frequencies (Частоты) учащийся может: 1) нажав кнопку Statistics, задать вычисление максимального, минимального и среднего значения, моды, медианы, среднеквадратического отклонения для количественных переменных; 2) кнопкой Charts задать вид графиков (столбчатая или круговая диаграммы, гистограмма); 3) кнопкой Format задать порядок, в котором будут выводиться результаты.

Например, для проверки нормальности распределения кривая Гаусса может быть наложена на гистограмму. Для этого необходимо использовать пункты меню: Statistics – Summarize – Frequencies – Charts – Histograms – With normal curve. Таким образом,

гипотеза нормальности может быть проверена графически.

Для нахождения числовых характеристик выборки (минимум, максимум, среднее, дисперсия, среднеквадратическое отклонение и т.п.), можно использовать разведочный анализ – процедуру Explore: Statistics – Summarize – Explore – выбор переменной – Statistics…

Программа GRAN 1 обеспечивает поддержку изучения планиметрии, стереометрии, тригонометрии, алгебры и начал анализа, начал теории вероятностей и математической статистики в 6-11 классах.

При этом, как показывает практика работы в школе, методически целесообразно начать изучение анализа статистических данных на компьютере в MS Excel, а уже потом переходить к профессиональным программам (GRAN-1, SPSS, STATISTICA).

К тому же MS Excel является программной системой, применение которой в большинстве общеобразовательных учебных заведений является перспективным. Вопервых, продукт MS Office установлен практически на всех компьютерах, используемых в образовательных учреждениях. Во-вторых, школьники готовы к использованию программы на уроках математики, так как получают навыки работы с MS Excel в курсе информатики.

В качестве примера рассмотрим некоторые категории функций. Категория «Статистические» является одной из самых многочисленных. Она содержит 78 статистик: среднее, дисперсию, максимальное и минимальное значения; квантили статистик t-Cтьюдента, F-Фишера, Хи-квадрат Пирсона, нормального закона и т.д. С помощью MS Excel можно осуществлять проверки статистических гипотез и строить всевозможные диаграммы.

Таким образом, с использованием MS Excel можно решать стохастические задачи. Не менее важными электронными средствами обучения стохастике являются

ресурсы глобальной сети Интернет, в которых содержится большое количество информации стохастической тематики: электронные учебники и пособия, виртуальные лаборатории, обучающие сайты.

С уверенностью можно отметить, что эффективность обучения в настоящий период зависит от того, насколько глубоко и основательно интегрируются новейшие технологии в уже привычные нам, традиционные. Методика формирования умений и навыков работы учащихся с традиционным учебником (разработанная в дидактике) может

59

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ 2013 год

быть использована для формирования у учащихся умений и навыков работы с виртуальной информационной средой. Помимо заданий, имеющихся в учебниках и пособиях, добавляются новые учебные задания, ориентированные на восприятие и обработку мультимедийной информации. Выполнение таких заданий (лабораторных работ, решение профессионально-прикладных задач, предполагающих проведение опыта и т.д.) составит основу формирования новых элементов предметной культуры и компетентности школьников в области математического (в частности, стохастического) образования.

Литература

1. Щербатых С.В. Информационное обеспечение стохастической линии // Математика. – 2008. – № 1. – С. 46-47.

2. Щербатых С.В. Применение современных информационных технологий в практике обучения элементам комбинаторики, статистики и теории вероятностей на старшей ступени общеобразовательной школы // Педагогическая информатика. – 2012. – № 2. – С. 48-53.

Гриншкун В.В.

СОЗДАНИЕ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ КАК УЧЕБНЫЙ ПРОЕКТ ПО ИНФОРМАТИКЕ ДЛЯ ШКОЛЬНИКОВ

The object-oriented computer programs creations as educational project on informatics for school students

Гриншкун Виталий Вадимович, Гимназия №4, г. Подольск, Московская область

Vitaly Grinshkun,

Gymnasium 4, Podolsk, Moscow Region

Аннотация: в статье рассматриваются групповые учебные проекты по информатике для школьников, основанные на самостоятельном использовании языков и систем объектноориентированного программирования.

Abstract: in article group educational projects on informatics for the school students, based on

independent use of object-oriented programming languages and systems are considered.

Ключевые слова: проект, информатика, программирование, школа.

Keywords: project, informatics, programming, school.

Существенное место в обучении информатике в школе занимают разделы, связанные с изучением алгоритмизации и программирования. Известны различные методы обучения школьников программированию. Особое место в числе этих методов занимает метод проектов. Одному из таких проектов будет посвящена настоящая статья.

В рамках проекта учитель дает ученикам старших профильных классов задание выполнить проект по программированию. Учащимся класса предлагается несколько тем. Ученики самостоятельно делятся на группы по 3-4 человека и выбирают тематику для разработки компьютерных программ. Такие программы, создание которых будет подразумевать обязательность объектно-ориентированного программирования, могут быть различными: игры, обучающие, системные или прикладные программы. Как правило, проект занимает длительное время (например, каникулы) и предусматривает защиту полученных результатов. В каждой группе каждый ученик выполняет свои обязанности и решает возложенные персонально на него задачи. Таким образом, каждый ученик работает над своей задачей, и, в итоге, все результаты работы школьников в группе образуют единое целое.

60