Использование электронных таблиц в качестве инструментов познания

Кадровая политика - Маркетинг знаний

Электронные таблицы также могут использоваться в качестве инструментов познания для развития умственных способностей учащихся. Аналогично тому, как электронные таблицы качественно изменили процесс бухгалтерских расчетов, они могут изменить образовательный процесс при работе с числовой информацией. Рабочая группа технологии Комиссии национальной учебной программы (1990), которая работает над составлением национальной учебной программы в Великобритании, признала полезность электронных таблиц в качестве инструментов, помогающих учащимся применять информационные технологии для исследования комбинаций и соотношений и для разработки и проверки гипотез.

Электронные таблицы являются инструментами, используемыми по определенным правилам, требующими того, чтобы пользователи стали составителями этих правил (Vockell, vanDeusen, 1989). Расчет значений в электронных таблицах требует, чтобы пользователь определил соотношения между значениями и комбинациями данных, которые он хочет разместить в электронной таблице. Далее, эти соотношения должны быть смоделированы математически с помощью определенных правил, описывающих соотношения в модели. Создание электронных таблиц требует от пользователя умения выполнять абстрактные логические умозаключения.

Электронные таблицы также помогают при решении проблем. При решении проблемы, включающей в себя сложные количественные соотношения, электронные таблицы могут использоваться для представления этих соотношений. При выполнении анализа решений используется метод предположений «что если» (Sounderpandian, 1989), для которого применение электронных таблиц является очень эффективным. Такое обоснование требует от обучаемых учитывать влияние условий или вариантов, что обязательно влечет за собой использование обоснования высокого порядка.

Определение значений и составление формул, связывающих значения в электронных таблицах, способствуют лучшему пониманию алгоритмов, используемых для сравнения значений, а также математических моделей, применяемых для описания областей электронной таблицы. Обучаемые понимают смысл выполняемых расчетов (как исходных, так и проводимых в ходе выполнения логической последовательности), так как они активно вовлечены в процесс определения соотношений между входящими в расчеты компонентами. Создание электронной таблицы демонстрирует все шаги решения проблемы, показывая при этом последовательность выполнения расчетов. Процесс составления электронной таблицы моделирует математическую логику, используемую в расчетах. Разработка лежащей в основе расчетов логики заставляет лучше понять соотношения и процедуры расчетов.

Многие педагоги исследовали применение электронных таблиц в качестве инструментов познания. Электронные таблицы часто использовались на занятиях по математике в качестве вычислительного устройства для демонстрации мультипликативных соотношений в элементарной математике (Edwards & Bitter, 1989), для извлечения квадратного корня в предварительных вычислениях с использованием синтетического деления, в методе деления пополам и в методе Ньютона (Pinter-Lucke, 1992), для того чтобы помочь детям понять значение больших чисел (миллион) с помощью сравнения этих чисел с числами, которые используются в повседневной жизни (Parker & Widmer, 1991), для решения элементарных математических задач (Verderber, 1990), для применения алгоритма решения системы линейных уравнений (Watkins & Taylor, 1989) и для применения плана решения задачи Polya для решения арифметических задач (Segroi. 1992).

Чаще всего электронные таблицы использовались для выполнения численных расчетов на уроках физики и химии, например для вычисления размеров масштабной модели Млечного пути для демонстрации ее безграничности (Whitmer, 1990); для решения сложных химических задач, например мокрый и сухой анализ топочных газов, при этом в уравнения баланса масс и энергии могут быть введены такие параметры, как давление, влажность, точка росы, температура и температура воспламенения (MIsovic & Biasca, 1990); для моделирования стехиометрических соотношений в химических реакциях и для вычисления количества разорванных химических связей, энергии, необходимой для разрыва связей, и новых масс и шютностей продуктов и реагентов в реакциях (Brosnan, 1990); для вычисления сил, необходимых для поднятия различных весов в задачах с рычагами (Schlenker & Yoshida, 1991); для вычисления скоростей химических реакций с помощью решения кинетических уравнений в курсе физической химии (Blickensderfer, 1990); для решения квантовомеханических уравнений и представления их в графическом виде, например расчеты атомных орбиталей для моделирования уровней энергий вращения и колебания атомных составляющих на занятиях по курсу физической химии (Kari, 1990); для решения различных научных задач, начиная с задач с наклонной плоскостью и кончая задачами о превращении протеина в энергию (Goodfellow, 1190); для использования в лабораторных физических экспериментах, например определение связи между временем, перемещением и скоростью в опытах по свободному падению тел (Krieger & Stith, 1990); для оценки и сравнения относительных скоростей движения различных динозавров (Karlin, 1988).

Электронные таблицы также могут успешно применяться при проведении социологических исследований, например для сравнения различных макроэкономических моделей, включая накопления-инвестиции и инфляцию-безработицу (Adams & Kroch, 1989); при выполнении анализа принятия решений, помогая при этом максимально эффективно использовать имеющуюся информацию, а также выполнять оценку дополнительной информации, которая может быть получена (Sounderpandian, 1989); для нахождения связи между демографическими переменными в курсе географии народонаселения с использованием шаблонов народонаселения (Rudnickl, 1990); для наблюдения за прохождением документов в моделях, применяемых при обучении проведения деловых операций (Crisci, 1992); при разработке и использовании экономических моделей, например баланс платежей, оценка инвестиций, способность быстро применяться к обстановке, анализ прибыли в курсе экономики (Cashien, 1990).

Электронные таблицы применяются и в экологии, где они используются для анализа экспериментальных данных по экологии различных видов деревьев (Sigismondi & Calise, 1990) и даже для выполнения анализа пищевых отходов и определения годового объема отходов для проекта «День Земли» (Ramondelta, 1992).

Электронные таблицы являются удобными познавательными инструментами для представления, отображения и вычисления количественной информации. Они могут использоваться для моделирования математических зависимостей или отношений между переменными при выполнении исследований в различных областях естественных и общественных наук. Электронные таблицы являются мощными и гибкими инструментами.