Введение 3
Глава 1. Технологии создания интерактивных математических приложений с использованием систем компьютерной алгебры 5
1.1. Электронные образовательные ресурсы и технологии их создания 5
1.2. Системы компьютерной алгебры как инструмент создания электронных математических
ресурсов 15
1.3. Интерактивные возможности систем компьютерной алгебры 20
Глава 2. Разработка электронных образовательных ресурсов в системах компьютерной алгебры 25
2.1. Создание приложения в формате CDF (формат вычисляемых документов) 25
2.2. Создание математического веб-сервиса COCALC (SageMathCloud) 33
Заключение 39
Список литературы 40
Приложение 42
Внедрение электронных ресурсов в образование обусловлено рядом факторов, таких как, развитие мультимедийных и интерактивных технологий, концепция "обучения в течение жизни", востребованность дистанционных образовательных технологий, увеличение доли самостоятельной работы в учебных планах, развитие деятельностного подхода в обучении и др.
Наиболее эффективными, в учебном процессе, являются электронные образовательные ресурсы (ЭОР) обеспечивающие высокую степень мультимедийности и интерактивности содержания (контента).
Разработка ЭОР по математике имеет свою специфику - математический текст и необходимость визуализации математических объектов. Данные аспекты требуют использования специализированных информационных технологий.
С другой стороны, основным инструментом проведения научных исследований и подготовки учебных материалов современного математика являются специализированные математические пакеты, так называемые системы компьютерной алгебры (СКА). Отметим, что на данном этапе развития СКА превратились в мощные программные комплексы, позволяющие решать комплексные задачи по подготовке материалов по различным разделам математики.
В этой связи, актуальным становится вопрос использования привычного инструмента, в виде СКА, при разработке ЭОР по математике. Одним из сложных вопросов при этом, является обеспечение интерактивности контента.
Объект исследования - процесс разработки электронных образовательных ресурсов. Предмет исследования - создание электронных образовательных ресурсов с использованием систем компьютерной алгебры.
Цель настоящего исследования - определить возможности систем компьютерной алгебры при создании интерактивных электронных образовательных ресурсов и веб-приложений.
В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:
1. Изучить и выполнить содержательный анализ средств создания интерактивных математических приложений;
2. Реализовать основные технологии создания интерактивных приложений средствами СКА;
3. Разработать методические рекомендации по созданию
интерактивных приложений в СКА.
Структура дипломной работы обусловлена предметом, целью и задачами исследования. Работа состоит из введения, двух глав, заключения и приложения.
Введение определяет актуальность цель и задачи исследования, раскрывает теоретическую и практическую значимость работы.
В первой главе дается обзор информационных технологий создания математического контента электронных образовательных ресурсов, определяются возможности СКА при создании электронных ресурсов, дается обзор веб-технологий создания математических текстов. Во второй главе приведены практические приемы создания математических приложений средствами СКА.
В заключении подводятся итоги исследования, формируются окончательные выводы по рассматриваемой теме, выносятся предложения по изменению и дополнению законодательства в данной сфере.
Элементами научной новизны обладают выявленные в исследовании возможности использования интерактивных инструментов СКА при создании и использовании в учебном процессе электронных образовательных ресурсов по математике.
В ходе проведенного исследования были достигнуты следующие результаты:
1. Проведен аналитический обзор ведущих систем компьютерной алгебры с точки зрения возможностей создания ЭОР по математике.
2. Определены современные инструменты создания интерактивных математических приложений.
3. Реализованы технологии создания интерактивных приложений средствами системы компьютерной алгебры Wolfram Mathematica и облачного веб-сервиса CoCalc (SageMathCloud). Созданы практические примеры интерактивных документов.
4. Разработано практическое пособие по созданию интерактивных приложений с использованием данных СКА.
Цель исследования достигнута, поставленные задачи решены. Основной вывод работы заключается в том, что СКА являются одним из наиболее эффективных инструментов создания интерактивных математических приложений.
