1. Лабораторные работы и их значение
Целью любой учебной деятельности изучения материала является задача учителя подать его так, чтобы ученик знал, понимал и умел применять. Для достижения её необходимо изучать теорию и решать задачи. Главное, чтобы ученик не только решил задачу (т. е. получил ответ), но и в процессе решения, и в том, чтобы он получил от этой задачи пользу, т. е. продвинулся на одну ступеньку по длинной лестнице овладения математикой. Решая задачу, ученик приобретает новые знания и навыки, развивает в себе настойчивость. Надо предоставить ему самостоятельность.
Предоставляемые компьютером новые методические возможности имеют качественно иной уровень и характер информационных задач (наглядность, динамичность, зримая акцентировка, модульность, визуализация объектов), настолько расширяют методические горизонты и роль графических представлений при изучении многих понятий и процессов в математике, что не применять их нельзя. Современная вычислительная техника позволяет дать ученикам уникальную возможность самим в процессе независимого от преподавателя наблюдения нащупать новое понятие, подметить закономерность, выдвинуть собственную гипотезу. Прочувствовать, как возникают математические вопросы, и понять, как они находят свои ответы в итоге размышлений, проб, поисков, проверок предположений.
Именно такой принципиально новый подход в преподавании обеспечивают лабораторные работы с применением компьютерных моделей. Эффективные ресурсы программы создают удобную техническую базу для реализации многочисленных лабораторных работ, носящих творческий, исследовательский характер. Ученику при выполнении лабораторной работы предстоит провести построение графиков функций, предпринять индивидуальное исследование её свойств, попытаться подметить какие-то закономерности, высказать в этой связи собственные гипотезы, экспериментально проверить их справедливость.
Лабораторные работы при использовании компьютерных моделей не вызывают такого умственного утомления, как это происходит при аналитическом способе.
В школах назрела необходимость перехода к использованию компьютера и программ для него. Проведение урока в кабинете информатики помогает более успешно работать по новым программам, глубже познавать основы наук, приучает ребят пользоваться техникой и программным обеспечением. В школах, где это осуществляется, качество математической подготовки учащихся, как правило, выше.
Компьютерное моделирование используется не только для наглядного изображения функциональных зависимостей, но и для вычисления приближённых значений корней уравнений и неравенств. Функционально-графическое представление целесообразно применять и для выяснения теоретических вопросов в тех случаях, когда аналитические средства являются недоступными или представляют определённые трудности. Так, например, при решении системы уравнений
В интересах повторения и применения изученных функций можно предложить учащимся решить ряд уравнений и неравенств, систем уравнений аналитическим способом, затем при помощи компьютерной модели проверить, найдя приближенное значение. Сочетание этих способов даёт возможность сопоставлять результаты двух решений.
2. Организация и методика проведения лабораторных работ
При выполнении работы каждого ученика нужно обеспечить программным материалом, инструкцией к работе, где надо отразить, как найти справочный материал, как им пользоваться, описания работ. Текст задания лабораторных работ записывается на доске или для хороших пользователей в документе Word, открыв который ученик найдёт для себя описание работы, вариант, инструкцию и другие необходимые материалы к данной работе.
Задания содержат несколько задач и состоят из основной и дополнительной части. Основная часть содержит стандартные упражнения, которые может выполнить каждый ученик. Дополнительная часть содержит более трудные задания для наиболее способных учеников.
Учителем должны быть составлены описания каждой лабораторной работы, где указывается тема, название необходимой программы, модели, где найти справочную и учебную литературу, схема оформления работы.
Для обеспечения самостоятельности необходимо предусмотреть 4–8 вариантов. При оформлении работы ученик записывает тему, номер варианта, и числовые данные с карточки. Даёт решение, необходимые пояснения, выводы подмеченных закономерностей, все вычисления желательно выполнять с помощью калькулятора.
В применении аналитического и компьютерного моделирования должно быть определённое равновесие и взаимодействие, так как одностороннее увлечение одним из них и уменьшение роли другого не может привести к положительным результатам.