Вопросы к экзамену по компьютерному моделированию

Вопросы к экзамену по компьютерному моделированию
(ОЗО Инф V)
1. Графические команды в Pascal. Построение графиков функций.
2. Определение понятия «модель» и «моделирование». Моделирование как метод познания.
3. Основные этапы компьютерного моделирования.
4. Классификация моделей. Примеры.
5. Особенности процесса моделирования. Оценка моделей.
6. Моделирование и формализация.
7. Изучение моделирования в курсе информатики в школе. Моделирование в преподавании физики.
8. Моделирование в математике. Моделирование предельного перехода.
9. Построение правильного n-угольника. Модель Архимеда вычисления числа .
10. Моделирование в биологии. Динамика однородной популяции. Исследование математической модели, нахождение стационарных состояний.
11. Моделирование в биологии. Модель «хищники-жертвы» Вольтерра. Исследование математической модели, нахождение стационарных состояний.
12. Клеточные автоматы: одномерные, игра «Жизнь».
13. Имитационная модель броуновского движения.
14. Модель прямоугольного бильярда.
15. Построение модели падения в среде с сопротивлением.
16. Построение баллистической модели без учета и с учетом сопротивления.
17. Модель движения планеты вокруг Солнца.
18. Модель теплопроводности стержня.
19. Модель колебания струны.

Компьютерные сети, Интернет и мультимедиа технологии

Вопросы к зачету по дисциплине
Компьютерные сети, Интернет и мультимедиа технологии
(факультет информатики, заочная форма)

1. Понятие компьютерной сети. История развития компьютерных сетей.
2. Классификация компьютерных сетей.
3. Элементы компьютерной сети. Носители для передачи данных. Кабельные носители для передачи данных: название, строение, характеристики.
4. Элементы компьютерной сети. Носители для передачи данных. Беспроводные носители для передачи данных: название, особенности каждого вида носителя, способы применения.
5. Элементы компьютерной сети. Сетевое и межсетевое оборудование: название, назначение.
6. Понятие интерсети. Адресация: виды адресации.
7. Понятие сетевого протокола, группы протоколов, стека протоколов. Схема работы стека протоколов при взаимодействии двух компьютеров.
8. Стандартизация: назначение, категории стандартов, основные организации.
9. Модель взаимодействия OSI: назначение, уровни модели и назначение каждого уровня.
10. Физическая топология компьютерной сети. Типы физической топологии сети: название, схема, характеристика.

Дидактическая интерпретация идей М. К. Мамардашвили на примере преподавания информатики и Starcraft 2

В. Ф. Юлов, С. М. Окулов

(г. Киров)

Дидактическая интерпретация идей М. К. Мамардашвили на примере преподавания информатики

О глобальном кризисе образования написано и наговорено так много, что нет смысла перечислять причины этого кризиса, успешно находимые исследователями. Оспорить утверждения типа: «развитие общества в постиндустриальную эпоху предъявило такие требования к человеку, которые вступили в противоречие с формами и методами воспитания, традиционными для доиндустриальных и классической индустриальной эпох», не предоставляется возможным. Ответов на наивные вопросы «почему?», «как?», «в какой мере?» обычно не находится. Но, как говорят, «дыма без огня не бывает», поэтому попробует обратиться к основаниям, а ими в педагогике являются принципы дидактики.

Сформулируем исходные тезисы.

· Интерпретация принципов дидактики с точки зрения философского наследия М. К. Мамардашвили продуктивна и перспективна, ибо вся его работа, так или иначе, связана с тем, чтобы понять, что такое есть «мыслящий человек». Более того, она неизбежна, из-за значимости этого наследия, синтезирующего философское осмысление реальности во второй половине XX столетия.

· Раскрытие связей триады: мыслящий человек (по М. К. Мамардашвили) Û принципы дидактики Û образовательный предмет «информатика», позволит наметить ответ на вопрос – «в чем состоит дидактический потенциал предмета?». (ИЛИ – Между дидактическим потенциалом нового образовательного предмета «информатика» и пониманием того, как человек мыслит, есть глубокая связь, подлежащая исследованию.)

Мы берем на себя смелость сделать один из первых шагов по пути выявления дидактических аспектов философских идей М. К. Мамардашвили, понимая при этом, что комплексное исследование проблемы еще впереди.

Схема раскрытия тезисов. В рассуждениях М. К. Мамардашвили есть некие сквозные линии, проходящие через все его работы, некий каркас. Первым шагом нашего построения является вычленение этого каркаса, а затем его соотнесение с принципами дидактики и особенностями деятельности при изучении информатики.

1. Мышление есть особое бытие человека. М. К. Мамардашвили, исследуя феномен сознания, придерживался монистической точки зрения на его природу. Ключевая идея его состоит в том, что проблему сознания следует рассматривать за рамками традиционной классической субъект-объектной парадигмы, он выводит его в другое пространство (не субъект-объектное). «Сознание – это не психический процесс в классическом психофизиологическом смысле слова»[1], «сознание может быть описано вне приурочивания этого сознания к определенному психическому субъекту, индивиду»[2]. «Мы вводим «сферу сознания» как понятие, разрешающее как раз те противоречия, к которым приводит применение понятий «субъект» и «объект». Противоречия, к которым приводит само различение объектной сферы как сферы натурально существующей – с одной стороны, и субъектной сферы как тоже натурально существующей, но имеющей какие-то психологические или псевдопсихологические качества и характеристики»[3]. По М. К. Мамардашвили, сознание нечто кардинально отличное от психики. «Человек … обладает сознанием. А это значит, что он имеет возможность переживать, испытывать как раз те вещи и состояния, которые естественным образом, в качестве продукта, скажем, какого-либо физиологического механизма, получить нельзя»[4]. Итак, сознание – это особого рода состояния, не выводимые из данных природой человеку психофизиологических свойств и качеств и не сводимые к ним. «Реактивность нашей психики – это одно, а её проработка человеком в преднаходимых им общественных культурных предметах … – другое»[5]. Суть гипотезы, исходной установки, М. К. Мамардашвили в том, что использование понятий «субъекта», «объекта» и соответствующей логики рассуждений, содержат в себе неразрешимые противоречия, изначально им присущие, то есть не имеющие решения в рамках данной же схеме. Первым следствием неразрешимости является схематичность объяснения того, как человек мыслит, а затем, применительно к педагогике, интерпретация того, как учить мыслить. Единственным логическим шагом при такой исходной установке, и М. К. Мамардашвили его естественно делает, вынести проблему сознания за пределы данной схемы. Сознание (и мышление) следует оценивать как общественный феномен, органически включенный в жизнедеятельность человека. Между мышлением и существованием человека нет какого-то «интервала». Мысль обладает всеми признаками бытия, взятыми с должными спецификациями. Нет сознания (мышления) – нет человека. Сознание, культура есть единая реальность, один мир, одна система и нет в этой системе никаких переходов из внешнего во внутреннее, от объекта к субъекту, и наоборот. «… Духовное телесно. Оно имеет протяженность, объем, уходящий куда-то в глубины и широты. Это своего рода коллективное «тело» истории и человека, предлагающее нам определенную среду из утвари и инструментов души и являющееся антропогенным пространством, целой сферой. Это среда усилия. Для того чтобы что-то создать – любое, в том числе, и в сфере духа, нужна работа, а работа всегда в конечном счете выполняется мускулами. Можно, если угодно, говорить о мускулах души, ума… Поэтому в человеческой и исторической реальности внешнее и есть внутреннее, а внутреннее и есть внешнее»[6].

2. Мышление – это усилия человека по нахождению и сохранению упорядоченности в той части ноосферы, которая связана с ним, как личностью. М. К. Мамардашвили полагал, что действие закона возрастания энтропии распространяется и на сознание. Наше сознание (мышление) обычно находится в вялом или хаотическом состоянии («поток сознания»). Однако социальная культура выработала способ формирования высокого информационного порядка. Речь идет о мышлении. Уже в глубокой древности люди научились создавать особую активность в «фиксированных точках интенсивности», размышляя о смерти, душе и других подобных темах. В таких точках-состояниях возникли рациональные смыслы, или знания. Длительное пребывание в одной «точке» весьма трудно в условиях непрерывного «потока сознания». Культура мышления и формировалась в виде усилий быть упорядоченной «смысловой структурой, или «ноогенной (разумной) машиной», которая противостоит энтропийному распаду и рассеянию. В акт мысли собранная личность впадает свободным усилием. Для мысли не нужно каких-то специальных органов, дополнительных к органам чувств и интеллекту. В этом смысле мышление, безусловно, выражает лишь свободу человека, его возможность самодействия. На такое способна та личность, которая хочет и может это сделать. Тут главным условием становится «собранность», то есть такое интегральное качество, которое выражает социальную сформированность индивида как существа, способного сомневаться, вопрошать, оперировать знаниями.

3. Машина мысли работает при наличии «сырья» и «материалов». Как возникают эти состояния, «состояния человека, который максимально долго находится в напряжении, в состоянии интенсивности восприятия и концентрации мышления»[7]? Что актуализирует в человеке эти состояния? «Сознание есть состояния, которые сопряжены или совмещены в человеке с символами, и становятся возможными у человека, попадающего в поле их силовых линий»[8]. Символы, а, следовательно, и состояния сознания существуют в культурном пространстве. «Те связи между людьми, которые возникают в соотнесенности с символом и потом – через него – друг с другом, есть особая социальная общность, которая природой и стихийным историческим процессом не рождается»[9]. Каждый символ определяет некую среду усилий (деятельности) и состояния сознания – это и есть усилия по созданию упорядоченности. Символ как бы сопрягает сознание и культуру. «Символы – орудия нашей интеллектуальной жизни. Они – вещи нашего сознания, а вовсе не аналоги, не сопоставления, не метафоры»[10]. Символ задает среду усилий (М. К. Мамардашвили – «держания себя»). Однако усилия как состояния сознания задаются не психофизиологическими механизмами, у них другой порождающий источник. Таким источником М. К. Мамардашвили считал специальные формы искусства, называя их «производящими машинами» или «приставками». «Своей организацией они вводят психического природного индивида в человеческое, в преемственность и постоянство памяти, в привязанности и связи, и это важно, потому что в природе не задан, не «закодирован», не существует естественный, само собой действующий механизм воспроизводства и реализации специфически человеческих отношений, желаний, эмоций, поступков, целей, форм и т. д. – короче, самого этого феномена как такового. Специальные продукты искусства – это как бы приставки к нам, через которые мы в себе воспроизводим человека»[11].

Попытаемся оценить дидактические принципы с идейной позиции М. К. Мамардашвили. Принципы, как утверждения, не следуют из неких законов, ибо научных законов, определяющих процесс образования, видимо, нет. Скорее, это общепринятая норма действий, выведенная на основе обширнейшего эмпирического материала, хотя в первоначальной формулировке Я. А. Коменского и других мыслителей XVII века они следовали из отражения философского осмысления действительности на просвещение. Методическая система обучения строится на основе принципов научности, системности, доступности, наглядности, сознательности и активности, связи теории с практикой и состоит из целей обучения, его содержания и форм, методов и средств обучения (организации процесса обучения). Цель – знания, умения, навыки (ЗУН) по конкретному предмету (из принципов научности, системности). Содержание следует из принципов научности, системности, связи теории с практикой. Организация процесса обучения – принцип системности, наглядности, доступности, сознательности и активности

Принцип научности. «Учебные предметы, имеющие в своей основе соответствующие науки (физика, химия, математика и т. п.), реализуют следующие педагогические задачи: раскрытие и изучение основ наук, их проблематики, применяемых методов; включение научных знаний и методов в систему мировоззрения ученика, вооружение его методами научного познания природы и общества»[12].

Выскажем, может быть, абсурдную мысль. Научность следует трактовать с точки зрения формирования ноосферы, как усилие человеческого разума, сознания в объяснении реальности и трактовать не по отдельным предметам, а идти от интегрированной оценки развития ноосферы в каждый исторический период (ключевые идеи, символы). И только за тем осуществлять «раскладывание» этой системы символов на отдельные составляющие под названием предметы и науки, определяя силовые линии каждого из них. В этом случае исключается взаимная «оторванность» предметов, оптимизируется содержание. Каждому частному достижения разума находится место в общей картине. Во второй половине XX столетия выработана новая научная концепция – «информация». Существенную роль при этом сыграл компьютер, как инструмент информационного взаимодействия. Но, как правило, внедрение новых инструментов оказывает существенное влияние на характер самой деятельности разумного существа. Поэтому следует выделить базовую деятельность с компьютером, базовую систему усилий, с помощью которой создаются возможности для других усилий мыслящего человека.

Принцип системности. Главное – логическая структура содержания. Он относится не только к содержанию обучения, но и к его процессуальной стороне.

?????

Принцип доступности. Требует учета особенностей уровня развития учащихся. Это относится к проектированию всех элементов образовательного процесса – от целей обучения и учебной программы, до содержания учебников и системы контроля. «Принцип доступности, называемый также принципом постепенного увеличения трудностей, относится со времени Я. Коменского к наиболее популярным принципам. За триста лет его понимание изменилось незначительно. Стремясь к тому, чтобы учеба была «легкой и приятной», Я. А. Коменский в других частях «Общей дидактики» рекомендовал путь от известного к неизвестному, от того, что близко, к тому, что далеко»[13].

Данный принцип как бы «настраивает» на изучение материала от одного результата к другому. «Результатное» мышление свойственно нашей школе. Поскольку оно берет только заключительные элементы мыследеятельности, данная форма легко усваивается и не вызывает особых трудностей как у учителей, так и у учащихся. Такая мысль способна демонстрировать свою логику, где господствуют связные переходы от одного образа к другому. Этой «железной» логике относительно легко научить, и она комфортно воспроизводится в ответах и экзаменах. Вся беда «результативного» мышления концентрируется в его безжизненности, ибо подлинной «души», которая придает ему динамику и дееспособность, у него нет. Логика результатов дает автоматические ходы мысли, над которыми думать не надо. Здесь господствует внешний авторитет («так положено рассуждать»), никак не вызывающий к собственному усилию ума. Рассуждения М. К. Мамардашвили о мышлении как «разумной машине» далеки от пресловутой механистичности. У него речь идет о высокоорганизованной культуре мысли, которая способна противостоять естественному хаосу (включая сюда лень, апатию, безволие и т. п.). В этой ситуации рекомендация М. К. Мамардашвили однозначна – нужно восстанавливать целостность мышления путем конструирования тех элементов, которые порождают результат. Восстановление целостности мышления достигается в педагогике при проблемном обучении.

Достижение проблемности в изучении информатики помимо традиционных способов, реализуемых в любом предмете, имеет новые составляющие. Например, при использовании среды программирования выясняется, что процесс разработки любой программы носит проблемный характер[14].

Принцип сознательности и активности. Обучение эффективно в том случае, когда ученик понимает, зачем он учится. В этом случае он действует сознательно и активно, что повышает эффективность всего образовательного процесса в смысле достижения целевых установок. В. Оконь говорит о принципе самостоятельности, или ограничении зависимости учащегося от учителя, и связывает с репродуктивным (несамостоятельным) и продуктивным (самостоятельным) мышлением.

Для «впадания» в акт мысли не требуется ничего кроме «собранности» личности, пребывание в акте мысли очень трудно. Семья и школа тем и занимаются, что целенаправленно «собирают» личности и формируют их способности к обучению. Однако факт остается фактом. Если до школы дети много и охотно спрашивают старших, ставят вопросы и ищут ответы, то в школе это вопрошание сходит на нет. Принуждение как фактор воздействия приносит свои плоды. Учителя знают лекарство от этой интеллектуальной болезни – требуется пробуждать интерес самих школьников, в частности и проблемными методиками, и индивидуализацией процесса обучения. Но последнее требует от учителя больших творческих затрат, сокращения количества школьников в классе и т. д., что не реализуемо в условиях массовой школы без соответствующего инструментария. Однако классно-урочная форма организация занятий в преподавании информатики не является препятствием индивидуализации процесса обучения и тем более использования проблемных методик[15]. Перенос части нагрузки в процессе урока на компьютер, например, эффективное использования возможностей тестирования решений, или проблемное наполнение, позволяющее распараллелить урок, освобождает учителя от рутинной работы и позволяет организовать практически индивидуальное общение с каждым школьником. Кроме того компьютер позволяет продлить пребывание, «держания себя» в акте мысли.

Принцип наглядности. Он основан на использовании особенностей физических органов чувств, прежде всего зрения. Его суть – лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Идея наглядного обучения начала распространяться в XVII веке, когда под влиянием демократических движений и Реформации резкой критике подверглась школа средневековья с её догматизмом и вербально-абстрактным стилем преподавания. Эту идею представляли известные просветители М. Монтегю (1533 – 1592) и Ф. Бэкон (1561 – 1626), В. Ратке (1571 – 1635), Я. Коменский (1592 – 1670). В. Оконь обобщает принцип: «Принцип наглядности можно определить как совокупность норм, которые исходят из закономерностей процесса обучения и касаются познания действительности на основе наблюдения, мышления и практики на пути от конкретного к абстрактному и обратно»[16].

Принцип говорит о том, как эффективно «вливать воду в сосуд». По М. К. Мамардашвили речь должна идти о том, что «вода должна сама вливаться в сосуд», а мы создаем условия для эффективности такого вливания. Акт понимания (познания) не переложим из одной голову в другую. Назначение принципа как бы «сужение воронки» (М. Мамардашвили) возникновения акта понимания в результате собственной деятельности школьника. Психологами установлено, что наглядность не единственный фактор достижения эффективности восприятия, требуется синтез образа, вербального представления и действия. В информатике, например при программировании, достигается это единство. Структурированная программа, её фрагменты воспринимаются как нечто целое, а не на уровне отдельных управляющих конструкций или типов данных, она имеет хороший гештальт. Элементы структуры (в частности, процедуры, функции) воспринимаются и как некий единый языковый знак, и как некий наглядный образ, и как некое действие (или действия). Таким образом, информатика, обладает принципиально новой возможностью по «сужению воронки».

Принцип связи теории с практикой. Исходной является установка на то, что практика есть критерий истины, источник познания и область приложения теоретических результатов. Рекомендуют не отчуждать теоретического обучения детей от их практической жизни. Практика – не есть область применения изученной теории, она всегда её продолжение. В ходе практической деятельности ученик расширяет и углубляет свои теоретические представления, «наращивает теорию». По В. Оконю, теория есть комплекс утверждений, объясняющих данную область действительности, а также механизмы её преобразования, практика же – материальная деятельность людей, преобразующая действительность в соответствии с их потребностями. Таким образом, идет жесткое различение – теории, она идеальна, и практики, она материальна. …Получается, что знания как основное условие мышления, есть набор идеальных «картинок», образов, каким-то образом «влитых» (как вода в сосуд) в головы школьника.

С точки зрения М. К. Мамардашвили, от такого представления нужно отказаться. Картинная модель не выражает бытийственного характера мысли, её жизненной активности. Знания в размышлении своим действием обеспечивают все сложные формы жизни личности, они не висят где-то, а бытийствуют в человеке. Нет как таковой теории и практики, есть среда усилий (деятельности) человека по осознанию определенной части ноосферы. В конкретной педагогической работе следует уходить от фактографического изложения материала, а рассматривать усилия человеческого разума по выработке этого фактографического материала, объясняющего, создающего порядок (упорядоченность) в понимании реальности. Информатика, по отношению к другим предметам, имеет некое преимущество, а именно, компьютер, как инструмент (производящую машину) генерации усилий. При наличии такого инструмента следует отказаться от жесткой разбивки на теоретические и практические уроки. Каждое положение предмета должна рассматриваться через призму усилий, другими словами через деятельность с использованием компьютера.

Таким образом, говоря об информатике как учебном предмете, требуется определить.

1. Культурную среду предмета или пространство культуры предмета информатики (содержательное наполнение среды обучения). Это пространство должно быть «соткано» (составлять цельность) из фундаментальных символов, интегрированных с общекультурными символами, и базовой деятельности в информатике.

2. «Поле силовых линий» каждого символа пространства культуры, методы и формы введения школьника в каждое из силовых полей.

3. Деятельность учителя с максимальным использованием компьютера становится «производящей машиной», способствующей генерации усилий (поддержания в акте мысли) конкретного школьника, по осмыслению реальности, выраженной в каждом символе.

---

[1] Мамардашвили М. К., Пятигорский А. М. Символ и сознание. М.: Школа «языки русской культуры», 1997. С. 43.

[2] Там же. С. 44.

[3] Там же. С. 45.

[4] Мамардашвили М. К. Как я понимаю философию. М.: Прогресс, 1990. С. 43.

[5] Там же. С. 88.

[6] Мамардашвили М. К. Как я понимаю философию. М.: Прогресс, 1990. С. 184.

[7] Мамардашвили М. К. Кантианские вариации. М.: Аграф, 2000. С. 9.

[8] Мамардашвили М. К. Как я понимаю философию. М.: Прогресс, 1990. С. 43.

[9] Мамардашвили М. К. Лекции по античной философии. М.: Аграф, 1997. С. 111.

[10] Мамардашвили М. К. Как я понимаю философию. М.: Прогресс, 1990. С. 18.

[11] Там же. С. 88.

[12] Хуторской А. В. Современная дидактика. СПб.: Питер, 2001. С. 79.

[13] Оконь В. Введение в общую дидактику. М.: Высшая школа, 1990. С. 196.

[14] Окулов С. М. Когнитивная информатика. Киров, 2003.

[15] Окулов С. М. Развитие интеллекта школьника. Попытка теоретического осмысления практических результатов обучения информатике. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. 2004.

[16] Оконь В. Введение в общую дидактику. М.: Высшая школа, 1990. С. 188.

Нашел интересный сайт по Starcraft 2. Много информации о терранах, протоссах. зергах! Читать приятно и интересно