Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Міністерство освіти І науки україни бердянський державний педагогічний університет збірник тез наукових доповідей студентів бердянського державного педагогічного університету

Міністерство освіти І науки україни бердянський державний педагогічний університет збірник тез наукових доповідей студентів бердянського державного педагогічного університету




Сторінка4/34
Дата конвертації10.03.2017
Розмір6.61 Mb.
ТипПротокол
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   34

НАПРЯМКИ ОРГАНІЗАЦІЇ НАВЧАННЯ МАТЕМАТИКИ УЧНІВ СТАРШОЇ ШКОЛИ В УМОВАХ WEB – ЗОРІЄНТОВАНОГО ОСВІТНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
Актуальність проблеми дослідження. Пріоритетними чинниками розвитку освіти ХХІ століття є розробка та впровадження освітніх інновацій, збагачення інформаційного освітнього простору на основі інформаційно-комунікаційних технологій, використання мережних (web) ресурсів. Це спрямоване на забезпечення розширення доступності високоякісної освіти, підготовку молодого покоління до життєдіяльності в інформаційному суспільстві й, водночас з тим, зумовлює підвищення уваги вчених-педагогів і вчителів-практиків до створення відповідних складових методичних систем навчання окремих предметів, зокрема математики в старшій школі. У свою чергу, як наголошується у працях провідних вітчизняних фахівців (М. Жалдак, Н. Морзе, Ю. Рамський та ін..), основу для цього створює визначення ключових напрямків організації процесу вивчення навчальної дисципліни з орієнтацією на використання інформаційно-комунікаційних технологій і ресурсів мережі Інтернет.

Метою цієї публікації є розкриття результатів одного із завдань кваліфікаційного магістерського дослідження, що полягає у визначенні напрямків створення web-орієнтованих компонентів організації навчання математики учнів старшої школи.

Виклад основного матеріалу. Використання ресурсів мережі Інтернет стало невід'ємною частиною нашого життя. Маючи доступ до Інтернету й комп’ютерної техніки, можна не тільки модернізувати процесс професійної діяльності педагогів, які постійно перебувають у творчому пошуку шляхів вдосконалення методів і засобів навчання, а й наповнити новим змістом основну діяльність школярів – учіння. У теперішній час важко уявити освічену людину, яка б не володіла навичками роботи в Інтернеті й не використовувала б основні його ресурси [1], під якими можна розуміти такі, що мобілізують процес обміну й використання інформації, у тому числі – навчальної.

Використання інформаційно-комунікаційних технологій у навчальному процесі передбачає визначення методів, форм і засобів навчання. З орієнтацією на створення web – зорієнтованого освітнього середовища напрямками організації навчання математики учнів старшої школи, які і психологічно, і фактично здатні працювати в режимі впровадження ІКТ, виступають:

  1. Забезпечення інформаційно-змістової дистанційної підтримки навчання математики, що передбачає користування:

  • загально-інформаційними та довідковими Інтернет-ресурсами універсального призначення;

  • навчально-методичними матеріалами для вчителів;

  • навчальними матеріалами для учнів.

  1. Організація доступу до он-лайн – лекцій, участі в он-лайн-семінарах, конференціях, олімпіадах, конкурсах, турнірах тощо.

  2. Організація он-лайн – опитувань, діагностики, поточної перевірки знань і вмінь з математики (включаючи он-лайн тестування, дистанційну перевірку самостійних і творчих завдань).

  3. Організація Інтернет – консультацій (у тому числі – через розміщення на шкільному сайті рубрики “Запитання – вчителю”, “Запитання – відповідь”).

  4. Розробка тематичного Інтернет – навігатора, який би дозволив вчити школярів правильному орієнтуванню та вибору траєкторії доступу до потрібного математичного ресурсу.

Висновки. Створення web-зорієнтованого освітнього середовища, націленого на ефективну реалізацію особистісної орієнтації змісту навчання математики, активізацію самостійної пізнавальної діяльності старшокласників, збільшення доступності додаткового матеріалу для поглибленого вивчення учнями окремих тем і розділів, потребує наполегливої роботи вчителя, його глибокої обізнаності на питаннях, пов’язаних як із використанням готових матеріалів (або програм), так з творчою діяльністю зі створення власних доробок з урахуванням специфіки навчального закладу, його профілю, загальних особливостей та індивідуальних потреб учнів.
ЛІТЕРАТУРА

  1. Сисоєнко Н.А. Використання ресурсів мережі Інтернет у діяльності вчителя / Сисоєнко Н.А. // Матеріали Міжнар. Науково-методичної конф. “Сучасний стан природничо-математичної та технологічної освіти: тенденції, перспективи” випуск 13, Херсон 2010. – C. 320-322.

  2. Рамський Ю.С. Формування інформаційної культури майбутніх учителів математики та інформатики у процесі їх підготовки до розробки освітніх ресурсів / Ю.С. Рамський, В.П. Олексюк // Комп’ютерно-орієнтовані системи навчання: зб. наук. праць / Редкол. – К.: НПУ ім. М.П. Драгоманова. – [Вип. 8 (15)]. – 2010. – С, 65-68.



Зиборов Андрей,

студент 5 курса факультета

информатики и управления

Научный руководитель: С.Г. Буланов,

к.т.н., доцент

(ФГБОУ ВПО “ТГПИ имени А.П. Чехова”)


МОДЕЛИРОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ СИСТЕМ

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ ПРИМЕНИТЕЛЬНО

К ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКЕ ЧАСТОТЫ
Анализ устойчивости по Ляпунову требуется выполнять во многих областях науки и техники, зачастую в режиме реального времени.

Ниже представлена схема компьютерного анализа устойчивости для случая линейных систем дифференциальных уравнений с нелинейной добавкой. Анализ прилагается к системе фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) корректирующих фильтров высокочастотных шумов.

Для системы обыкновенных дифференциальных уравнений

(1)

условия устойчивости и асимптотической устойчивости имеют вид [1]:



, ,

при .

Цифровые системы ФАПЧ представляют собой сложные нелинейные системы автоматического регулирования, в которых выполняются арифметические и логические операции, описываемые с помощью рекуррентных соотношений. Если блоки системы работают с различными частотами, то математическое описание еще более усложняется. В этом случае для анализа системы в линейном и в нелинейном режиме используется квазинепрерывная модель цифровой системы ФАПЧ, представляющая собой соединение нелинейного безынерционного звена и линейного инерционного звена.

Ниже исследуется система ФАПЧ описываемая системой дифференциальных уравнений вида [1, с. 9]

(2)

, . (3)

Система (2) исследуется при значениях параметров , . Для численной реализации условий устойчивости требуется корректное задание правой части системы (2). Непосредственно это исключено при задании из (3), поскольку в точках , нарушается единственность значения. Чтобы обойти эту трудность выполняется замена значений пилообразного графика значениями , , в окрестности каждой точки , . При этом радиус окрестности выбирается таким, чтобы для каждой точки окрестности выполнялось неравенство . Для всех остальных точек числовое задание прямолинейных звеньев графика выполняется согласно (3). В результате строится непрерывная аппроксимация пилообразного графика с помощью корректно заданной функции.

В [1, с. 12] приводится программа, реализующая изложенный подход.

Результат работы программы:

t=1000 norma= 2.723E-0004

t=2000 norma= 1.952E-0004

t=3000 norma= 1.479E-0004

t=4000 norma= 2.731E-0004

t=5000 norma= 1.988E-0004

Последовательность ограниченных значений нормы соответствует устойчивости по Ляпунову, что интерпретируется как неустойчивость «в малом» системы ФАПЧ [1, с. 13].


ЛИТЕРАТУРА

1. Я.Е. Ромм, С.Г. Буланов Компьютерный анализ устойчивости линейных дифференциальных уравнений с нелинейной добавкой применительно к фазовой автоподстройке частоты. – Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. Серия “Управление, вычислительная техника и информатика”. – 2010. -№6.- С. 55 – 60.



Каніна Єлизавета,

студентка 6 курсу Інституту фізико-

математичної і технологічної освіти

Наук. керівник: І. В. Кірєєва,

к.пед.н., доцент (БДПУ)
МЕТОДИЧНІ АСПЕКТИ ІНФОРМАЦІЙНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СИСТЕМИ ДИСТАНЦІЙНОГО НАВЧАННЯ
Дистанційне навчання – навчання, в основу якого покладено використання сучасних комп'ютерних технологій, що дозволяють навчатись на відстані без безпосереднього, особистого контакту між викладачем і учнем. Дистанційне навчання являє собою методичну систему, при якій використовуються традиційні та інноваційні методи і засоби навчання, а основу навчального процесу складає цілеспрямована і контрольована інтенсивна самостійна робота учня, який може займатися в зручному для себе місці і за індивідуальним розкладом, маючи при собі комплект спеціальних засобів навчання і погоджену можливість контакту з викладачем та іншими учнями [1].

Аналіз розвитку дистанційного навчання показує, що найбільш серйозною проблемою, яка потребує вирішення, є: розробка педагогічного програмного забезпечення дистанційного навчання.

Цю проблему досліджувала велика кількість авторів, які внесли свій внесок в дистанційне навчання: А. Андрєєва, М. Бухаркіна, В. Васильева, В. Журавльова, Ж. Зайцева, А. Зіміна, А. Іванікова, М. Моісєєва, І. Медянкіна, В. Солдаткіна, Є. Полат, М. Нежуріна, І. Норєнкова, С. Савінський, Л. Тітарєва, В. Устінова, Є. Федорова, Є. Чубаркова, В. Ярних та інші.

Запропоновані цими та іншими дослідниками концептуалізація дистанційного навчання створюють підґрунтя для продовження методичних пошуків, що набуває особливої актуальності в умовах розробки та впроваджених нового покоління підручників з дистанційного навчання.

Впровадження дистанційної форми навчання дає можливість використання нових інформаційних технологій, зокрема на основі кейс-технології, CD / DVD-технології, навчального радіо і телебачення, засобів мережевих телекомунікацій, включаючи телеконференції, а також їх різних поєднань. Головною особливістю дистанційного навчання є надання учням можливості самостійно отримувати необхідні знання, користуючись розвиненими інформаційними ресурсами, що надаються сучасними інформаційними технологіями. Інформаційні ресурси: бази даних і знань, комп'ютерні, в тому числі мультимедіа, навчальні та контролюючі системи, відео- і аудіозаписи, електронні бібліотеки – разом із традиційними підручниками та методичними посібниками створюють унікальну розподілену середу навчання, доступну широкої аудиторії.

Застосування засобів сучасних інформаційних комп'ютерних технологій, що надають студенту можливість ефективної самостійної роботи в поєднанні з отриманням консультацій від викладача по телекомунікаційних каналах зв'язку. Засобами дистанційного навчання можуть бути: комп'ютерні навчальні системи в звичайному і мультимедійному варіантах, навчальні книжки (тверді копії на паперових носіях та електронний варіант підручників, навчально-методичних посібників, довідників і так дальше), мережеві навчально-методичні посібники, аудіо навчально-інформаційні матеріали, відео навчально-інформаційні матеріали, електронні бібліотеки з віддаленим доступом [2, с. 311].

Сучасні комп'ютерні технології відкривають доступ до нетрадиційних джерел інформації, підвищують ефективність самостійної роботи, дають зовсім нові можливості для творчості, знаходження й закріплення різних професійних навичок.
ЛІТЕРАТУРА

1. Медянкина И.П. Вузовская библиотека в системе дистанционного образования: использование элементов логико-структурного анализа / И. П. Медянкина, Л.К. Бобров // Науч. и техн. б-ки. – 2009. – № 12. – С. 5–11.

2. Чубаркова Е. В., Карасик А. А, Третьяков В. С. Дистанционное образование в УГТУ-УПИ: Опыт. Проблемы. Перспективы // Телематика-2004: Сб. тр. Всерос. науч.-метод. конф. – СПб., 2004. – с. 546.

Каніна Єлизавета,

студентка 6 курсу Інституту фізико-

математичної і технологічної освіти

Наук. керівник: О. М. Литвин,

д.ф-м.н., проф. (БДПУ)
РОЛЬ МАТЕМАТИЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ В ДОСЛІДЖЕННЯХ РОДОВИЩ КОРИСНИХ КОПАЛИН
З технічної та теоретичної точок зору розвідка родовищ корисних копалин є однією з найважливіших ланок процесу їх дослідження та експлуатації. Ефективні методи розвідки можуть значно спростити, а отже і здешевити цей процес, при цьому основною задачею розвідки має виступати отримання якомога повнішої інформації про структуру та параметри родовища (потужність, глибина залягання, межі тощо).

Геологи-практики для розвідки тих чи інших корисних копалин користуються інформацією щодо наявності супутніх сполук хімічних елементів та закономірностей їх розташування у структурі земної кори. Втім, в умовах осучаснення розвідувальних методів провідну роль відіграє використання просторово-структурних математичних моделей в околі досліджуваного родовища.

Значні внески у математичне моделювання об’єктів, процесів та явищ, у тому числі пов’язаних з геологією, зробили провідні вчені з галузі прикладної математики: І. Сергієнко, В. Дейнека, В. Скопецький, А. Самарський, Г. Марчук, В. Рвачов, О. Литвин та інші. На думку О. Литвина [1, c. 23] та інших дослідників, побудова математичної моделі є основою основ, центральним етапом дослідження, від якості моделі залежить доля всього подальшого аналізу процесу, явища, об’єкта.

Моделювання розподілу корисних копалин у земній корі здійснюється, переважним чином, за допомогою чисельних методів обробки інформації, здобутої за допомогою глибинного буріння, сейсмічного зондування, вивчення гравітації та магнітних полів планети тощо. До другої половини XX-го століття ці методи були найпоширенішими. Зокрема іх активно використовували для обробки даних про вміст мінеральних та органічних речовин у пробах грунту, вийнятого зі свердловин.

Наприкінці XX-го століття завдяки науковим відкриттям вчених-математиків (О. Литвин, Д. Шепард та ін.) з’явилася змога значно підвищити ефективність зазначених чисельних методів шляхом реалізації прикладної сутності теорії інтерлінації функцій, оскільки, як наголошується цими фахівцями, ще не вся наявна у кернах, тобто зразках твердих порід свердловин, інформація достатньо повно використовується для прогнозування структури залягання корисних копалин у земній корі.

Отже, на сьогоднішній день вельми актуальним є дослідження методів математичного моделювання розподілу корисних копалин, основаних на використанні інтерлінації функцій, що відрізняються високою точністю і можливістю використання даних про структуру кори в кожній свердловині (за структурою керна), в залежності від глибини і, що є найбільш цінним для практики, можуть бути використані для нерегулярно розміщених у просторі прямих (моделями яких є свердловини).



Предметом нашого дослідження є математичне моделювання розподілу корисних копалин за допомогою інтерлінації Д. Шепарда та О. Литвина, визначення кількості та складу даних, що знімаються з кернів свердловин, необхідних для побудови структурної, просторової математичної моделі досліджуваної ділянки, які дають змогу після відповідних узагальнень, будувати математичні моделі структури земної кори. Це спрямоване на розробку нових методів розвідки родовищ корисних копалин, які дозволяють ефективно використовувати методи сейсмічної томографії і враховувати умови створення родовищ корисних копалин.

Використання математичних моделей при розвідці й розробці родовищ корисних копалин відкриває нові можливості для оптимізації вибору горизонтів, напрямків видобутку корисних копалин, оцінки їх запасів, дослідження границь зон вилуджування кам'яної солі тощо.


ЛІТЕРАТУРА

1. Литвин О.М. Інтерлінація функцій та деякі її застосування. – Х.: Основа, 2002. – 544 с.

2. Литвин О.Н. Формулы Тейлора и Даламбера. Интерлинация функций. Методика изучения. Рекомендации преподавателям и студентам. Киев: УМК ВО, 1990. – 48 с.

Коноваленко Ірина,

студентка 7 курсу інституту фізико-

математичної та технологічної освіти,

Наук. керівник: Я. О. Сичікова,

ст. викладач (БДПУ)
МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ НІТИДИЗАЦІЇ ФОСФІДУ ІНДІЮ
Актуальність: Нітриди III групи (GaN, InN) знаходять все більш широке застосування в сучасній твердотільній електроніці та оптоелектроніці, на їх основі можуть бути вироблені світлодіоди, датчики та високочастотні прибори [2]. Розробка математичної моделі для процесу нітридизації InN / por-InP, є актуальною, оскільки на даний момент не існує чіткої чисельної моделі цього процесу, що не дозволяє здійснювати контрольоване отримання напівпровідникових плівок із заздалегідь певними властивостями.

Ступінь досліджуваності проблеми: Пористі структури вперше були отримані А. Улером у 1956 р. у ході дослідження процесу електрохімічного полірування поверхні кремнію в розчині HF. Надалі цим питанням займалися Л. Кенхем, Х. Фоел та С. Ланда.

Метою даного дослідження є розробка математичної моделі дифузії домішок азоту в InP при конвертації поверхневих шарів підкладки InP у тонкі плівки InN під час нітридизації.

Процес нітридизації пластини InP проходить у середині реактору, який складається зі скляної кварцової трубки, до одного кінця якої підключене джерело атомарного азоту, а до другого вакуумна помпа, яка забезпечує протягування атомарного азоту крізь реактор.

Припустимо, що джерело азоту має клапан, який здатен регулювати потік атомів, що проходять крізь нього. Цей клапан відкривається та закривається періодично, зі сталою частотою за законом:

,

де – кількістьі атомів азоту, що проходять крізь клапан у момент часу ; – максимально можлива кількість атомів, що проходять крізь клапан за 1 секунду; – циклічна частота клапану.

Концентрація проникнення азоту вглиб пластини InP описується рівнянням дифузії виду:

де – концентрація дифундуючої речовини на відстані від поверхні; – коефіцієнт дифузії; – глибина проникнення азоту вглиб кристалу фосфіду індію [1].



де – енергія активації для стрибку атомів; температура дифузії; – стала Больцмана.

У нульовий момент часу концентрація атомів азоту у пластині фосфіду індію є нульовою, тому початковою умовою рівняння буде. Граничними умовами будуть де – постійна поверхнева концентрація домішок при , .

Таким чином, задача має вигляд:



Розв'язуючи дане рівняння в частинних похідних за допомогою методу розкладу шуканої функції у ряд Фур'є отримаємо:



де





Висновки: Таким чином, була розроблена модель процесу нітридизації при потоці атомів азоту, який змінюється за заданим законом. Моделювання отримання матеріалів, які мають робочий діапазон в області високих частот, є розв’язком однієї з найбільш важливих задач сучасної оптоелектроніки.
ЛІТЕРАТУРА

  1. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. / А.Н. Тихонов, А.А. Самарский – М., Наука, 1977. – 735 с.

  2. Шутов С.В., Аппазов Э.С. О возможности применения нитрида индия в термофотовольтаике // Письма в журн. техн. физики. 2004. Т. 30. – С. 7–11.

Крилов Євгеній,

студент 1 курсу Інституту фізико-

математичної і технологічної освіти

Наук. керівник: Я. О. Сичікова,

старший викладач (БДПУ)
КВАНТОВІ ТОЧКИ – СУЧАСНИЙ ЕТАП РОЗВИТКУ НАНОЕЛЕКТРОНІКИ
Створення і вивчення нанооб'єктів пониженої розмірності, квантових ям і квантових точок, є актуальним завданням як для фундаментальних досліджень, так і для застосувань в наноелектроніці і оптоелектроніці [1]. Рушійною силою для формування таких наноб'єктів виступає істотна різниця постійних кристалічних граток матеріалу квантових точок і матеріалу матриці [2]. В останні роки дослідження нульмірних об’єктів набуває все більшої популярності.

Квантова точка (КТ) – нанофрагмент провідника або напівпровідника, повністю обмежений за всіма трьома напрямками радіусом менше характерного Боровського радіусу екситона (пари електрон-дірка) в напівпровіднику і містить електрони провідності. З фізичної точки зору, КТ представляє із себе ідеальну тривимірну потенційну яму. Квантова точка – квазінульвимірна наноструктура, близька за розмірами до довжини хвилі електрона в цьому матеріалі. Особливістю такої структури є те, що в ній енергія носія заряду, обмеженого в пересуванні, дискретна, тому їх ще називають “штучними атомами”. При наданні енергії електрон в атомі переходить в збуджений стан і переміщується на більш високий рівень, через деякий час, втрачаючи енергію (випромінюючи фотон) і повертаючись на нижній рівень, так як він відповідає мінімуму потенційної енергії атома. Носій заряду в КТ прагне опинитися на дні потенційної ями, тому поводиться так само, як і в атомі. Відмінність КТ від атомів полягає в тому, що їх розмірами і внутрішньою структурою можна управляти.

Отримати квантові точки можна наступними методами: вирощування КТ на підкладці методом молекулярно-пучкової епітаксії, що містить мікронеоднорідності або при істотній відмінності параметрів елементарної комірки підкладки і напилюваного шару (епітаксіальні КТ) та самовирощування в розчині (іони взаємодіючих елементів об'єднуються в наноструктури, які “обростають” органічними молекулами) – колоїдні КТ.

Для широкого кола прикладних цілей значну роль відіграють нанокристали CdTe. Квантові точки (КТ) таких нанокристалів отримують за допомогою хімічного синтезу у різного типу колоїдних розчинах та полімерних матрицях [1].

Застосування КТ досить широко: освітлювальні прилади, колоїдні люмінофори, лазери, біологічні дослідження. КТ є головними претендентами для представлення кубітів у квантових обчислювальних приладах.

КТ є одними з найбільш перспективних технологій освітлення. Незважаючи на досить малий показник світлопередачі (до 40 Лм/Вт, що в 2 – 2.5 разів менше, ніж у промислових люмінофорів), прилади на основі КТ можуть випромінювати якісний білий світ, а не монохромний. Лазери на основі КТ мають велику температурну стабільність, ширину спектральної лінії і швидкість передачі даних у порівнянні зі своїми газовими аналогами і лазерами на основі квантових ям.

Золі на основі колоїдних КТ перевершують органічні і неорганічні люмінофори по яскравості флуоресценції і фотостабільності. КТ мають дуже широкий спектр поглинання, і, отже, КТ різних розмірів можуть бути збуджені одним джерелом світла. Піки фотолюмінесценції КТ досить вузькі і симетричні, що також дуже важливо при одночасній ідентифікації багатьох флуоресцентних сигналів. Ці властивості відкривають застосування КТ в біологічних дослідженнях.

Існування квантових точок дозволить переглянути деякі принципи створення нових електронних приладів.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   34



  • Виклад основного матеріалу.
  • Зиборов Андрей
  • МОДЕЛИРОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ СИСТЕМ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКЕ ЧАСТОТЫ
  • Каніна Єлизавета
  • МЕТОДИЧНІ АСПЕКТИ ІНФОРМАЦІЙНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СИСТЕМИ ДИСТАНЦІЙНОГО НАВЧАННЯ
  • РОЛЬ МАТЕМАТИЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ В ДОСЛІДЖЕННЯХ РОДОВИЩ КОРИСНИХ КОПАЛИН
  • Коноваленко Ірина
  • МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ НІТИДИЗАЦІЇ ФОСФІДУ ІНДІЮ Актуальність
  • Ступінь досліджуваності проблеми
  • Крилов Євгеній
  • КВАНТОВІ ТОЧКИ – СУЧАСНИЙ ЕТАП РОЗВИТКУ НАНОЕЛЕКТРОНІКИ