Можливості сучасних математичних редакторів під час вивчення теорії коливань у закладах вищої освіти

Abstract

Розглянуто особливості парадигмальних трансформацій розвитку науки та соціальної практики, які на основі переоцінок феномену раціональності актуалізують та надають домінантності ірраціональним структурам, зокрема образній компоненті мислення. З’ясовано, що система освіти на всіх її етапах, починаючи зі шкільної, у своєму змісті повинна бути орієнтована на формування і розвиток навичок та здібностей, необхідних для інноваційної діяльності. Тому для досягнення цієї мети вимагається розвиток нових способів освіти, педагогічних технологій, що мають справу з індивідуальним розвитком особистості, з формуванням у студентів здатності самостійно міркувати, здобувати і застосовувати знання, ретельно обмірковувати прийняті рішення і чітко планувати дії, ефективно співпрацювати в різноманітних за складом і профілем групах, бути відкритим для нових контактів і культурних зв’язків. Визначено, що саме індивідуальність та робота у групах проявляється під час розв’язування задач на практичних заняттях та виконання дослідів на лабораторних заняттях з фізики, де у студентів формуються дослідницькі уміння, оскільки при цьому вони проходять усі етапи дослідницької діяльності. Тобто модернізація системи освіти зорієнтована на перебудову змісту, впровадження нових форм навчання, спрямована на активне використання технологій, які навчають самостійності і самоорганізації. Досліджуються перспективи використання візуалізації в контексті впровадження інноваційних педагогічних технологій. Показана можливість математичного редактора Mathcad для проведення розрахунків та побудови графіків у процесі вивчення теорії гармонічних коливань. Проаналізовано, що зручність такого підходу полягає в тому, що технічна сторона розрахунків та побудова графіків виконується автоматично в математичному редакторі Mathcad. Встановлено, що зазвичай студенти повинні вміти проводити обчислення та будувати графіки вручну, але цього вони повинні навчитися на заняттях з математики.

Peculiarities of paradigmatic transformations of science and social practice development are considered, which on the basis of reassessments of the phenomenon of rationality actualize and give dominance to irrational structures, in particular to the figurative component of thinking. It was found that the education system at all stages, starting with school, in its content should be focused on the formation and development of skills and abilities necessary for innovation. Therefore, to achieve this goal requires the development of new ways of education, pedagogical technologies dealing with individual personality development, with the formation of students’ ability to reason, acquire and apply knowledge, carefully consider decisions and clearly plan actions, effectively cooperate in diverse composition and profile groups, be open to new contacts and cultural connections. It is determined that individuality and work in groups is manifested in solving problems in practical classes and performing experiments in laboratory classes in physics, where students develop research skills, as they go through all stages of research activities. That is, the modernization of the education system is focused on the restructuring of content, the introduction of new forms of learning, aimed at the active use of technologies that teach independence and self-organization. Prospects for the application of visualization in the context of the implementation of innovative pedagogical technologies are investigated. The possibility of the mathematical editor Mathcad in performing calculations and plotting graphs in the process of studying the theory of harmonic oscillations is shown. It is analyzed that the convenience of this approach is that the technical side of calculations and graphing is performed automatically in the mathematical editor Mathcad. It is established that, as a rule, students should be able to perform calculations and build graphs manually, but this is what they should learn in math classes.