Специфика преподавания математических дисциплин подразумевает достижение наибольшего качества обучения при использовании традиционных средств обучения. Однако сегодня, перед средними профессиональными образовательными учреждениями стоит задача повысить качество знаний учащихся с использованием современных технических средств обучения.
Практические занятия по освоению математического аппарата подразумевают выполнение большого объема вычислений или преобразований, напрямую не связанных с темой данного занятия, а часто даже и с темой изучаемого раздела математики. Такие действия отнимают много времени и мешают заниматься формированием умений, навыков и компетенций у учащихся, непосредственно связанных с учебной целью занятия. Использование компьютерных технологий позволяет существенно снизить временные затраты преподавателя для достижения цели занятия.
Важно заметить, что целью проведения практических занятий с использованием компьютерных программ не является получение сразу готовых решений. Программы экономят время преподавателя и обучающихся, выполняя только объемные и рутинные действия, напрямую не связанные с осваиваемым на данном занятии математическим аппаратом.
При проведении практических занятий по математическим дисциплинам в государственном профессиональном образовательном учреждении «Самарский энергетический колледж», является математический пакет Mathcad.
Одним из часто используемых приемов работы в Mathcad на занятиях по Математике являются приемы построения графиков различных функций [1].
При работе в пакете Mathcad учащимся предлагается первоначально реализовать подробный алгоритм построения графика функции y=sin(x), разработанный преподавателем. В качестве закрепления материала, учащиеся самостоятельно составляют алгоритм построения для некоторой другой функции.
Подробный алгоритм построения графика функции y=sin(x):
1. Запустить математического пакета Mathcad (рис.1).
Рис. 1. Рабочее окно программы Mathcad 14
2. Ввести график функции для построения: f(x) = sin(x) (рис.2). Важно отметить, что вместо знака «=» в Mathcad для операции присваивания используется «:=» (при вводе формулы нажать клавишу «:» или найти знак присваивания на панели инструментов).
Рис. 2. Введение функции и вид панели «Калькулятор»
3. Открыть панель «Графики функции» (меню «Вид -> Панель инструментов -> Графики») (рис.3).
Рис. 3. Добавление инструментальной панели «Графики»
4. В появившейся панели «Графики» нажимаем «Х-Y График» (построение графика в координатах X-Y) (рис. 4).
Рис. 4. Добавление графика функции f(x) = sin(x)
5. После нажатия на кнопку «Х-Y График» появится шаблон графика функции (рис. 5).
Рис. 5. Шаблон для построения графика функции f(x) = sin(x)
6. Элементы, выделенные красным, — это названия осей, выделенные синим — диапазоны осей (минимальное и максимальное значение). Для того чтобы их изменить, необходимо щёлкнуть на них и ввести необходимое значение (рис.6).
Рис. 6. Ввод значений абсцисс и ординат, задание переменной и функции
7. Заполнить выделенные поля как показано в примере на рис. 7
Рис. 7. Результаты построения графика функции
Отметим, что построенный график можно растягивать и сжимать, щелкнув на графике по правой и нижней границам до появления черных прямоугольников, перемещение которых и приведет к изменению масштаба графиков.
Представление функции в виде графиков гораздо более информативно и позволяет обсудить их с учащимися непосредственно в ходе занятия [2].
Рис. 8. Вид окна программы с тремя построенными графиками функции
Таким образом, математический пакет Mathcad следует рассматривать не только в качестве вычислительной математической лаборатории, но, прежде всего, как программы, открывающей широкие возможности для учебного процесса в государственных профессиональных образовательных учреждениях:
‒ оптимизация самостоятельной работы учащихся;
‒ широкие возможности в автоматизации многих трудоемких вычислительных задач, встречающихся в учебном процессе: курсовом и дипломном проектировании, выполнении контрольных, домашних заданий;
‒ возможность вывода на печать файлов, созданных в Mathcad;
‒ улучшение наглядности при выполнении практических и лабораторных работ: например, получение графиков изучаемого процесса непосредственно в процессе выполнения практической работы.
Литература:
- Математическая лаборатория Mathcad. — URL: http://www.ptc.com/go/mathsoft/support.
- Современные образовательные технологии: учебное пособие / под ред. Н. В. Бордовской. — 2-е изд., стер. — М.: КНОРУС, 2013.-432с.
