Аннотации докладов участников конференции ИТОН 2024. Часть 2

Любимова Елена Михайловна (Елабуга)

РАЗРАБОТКА ЦИФРОВОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО КОНТЕНТА ПО ТЕХНОЛОГИИ ОБРАТНОГО ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ДИЗАЙНА

Актуальность настоящего исследования соотносится с целями и задачами цифровой трансформации образования, определяется необходимостью разработки и научного обоснования подходов к разработке педагогами школ авторского цифрового образовательного контента. В данном исследовании осуществлена попытка изучения процесса разработки учителями своего контента, как части общей деятельности по подготовке к учебным занятиям. Автор применяет технологию обратного педагогического дизайна, которая пригодна для разработки онлайн-курсов и модулей и имеет потенциал стать основой для разработки методологии создания авторского образовательного контента. В исследовании проводится анализ методологии обратного педагогического дизайна, её ключевых моментов и значимых компонентов с целью переноса на практику подготовки урока. В результате автором разработана и обоснована методика создания педагогами цифрового авторского образовательного контента по технологии обратного педагогического дизайна, обеспечивающая достижение школьниками образовательных результатов. Описанная методика основана на системном подходе и рассматривает процесс создания цифрового контента педагогом в контексте его деятельности по проектированию образовательного процесса в целом, начиная от определения измеримых и достижимых результатов обучения и заканчивая внедрением разработанного цифрового контента. Предложенная автором методика позволит педагогам разрабатывать необходимый цифровой контент, направленный на решение уникальных задач и соответствовать потребностям конкретной аудитории обучающихся и оптимально сочетать его использование с имеющимся в федеральной государственной информационной системе «Моя школа» верифицированным контентом.

Мавлявиев Ринат Мизхатович, Гарипов Ильнур Бурханович (Казань)

АЛГОРИТМ ИТЕРАЦИОННОЙ ПРОГРАММЫ РЕШЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО УРАВНЕНИЯ ПО ВХОДНЫМ КОЭФФИЦИЕНТАМ

В работе рассматривается линейное дифференциальное уравнение с постоянными коэффициентами с полиномиальной правой частью. Найдены алгоритмы для нахождения коэффициентов решения уравнения. Для реализации алгоритма предложен итерационный метод, использующий определители матриц Тёплица.

Мамаджанова Светлана Владимировна (Коканд, Узбекистан)

ОБУЧЕНИЕ ПРОГРАММИРОВАНИЮ ЧЕРЕЗ РОБОТОТЕХНИКУ

С развитием технологий и автоматизации, программирование становится одним из ключевых навыков для успешной карьеры. Обучение программированию через робототехнику предоставляет учащимся возможность понять основы программирования на практике, что становится все более важным в современном мире. Взаимодействие с физическими объектами и видимый результат работы программного кода делает процесс обучения более интересным и эффективным.  Постановка проблемы в этой области может включать в себя интеграцию обучения программированию через робототехнику в учебный план. Для успешной реализации учебных программ по робототехнике необходим доступ к современному оборудованию и программному обеспечению. Для решения данных проблем необходимо разработать гибкие и адаптивные программы, которые могут быть легко внедрены в существующий учебный процесс. В данной статье рассматриваются основные принципы и методы обучения, предлагаются практические рекомендации по выбору инструментов и технологий для эффективного обучения программированию через робототехнику.

Махкамова Д.Х. (Коканд, Узбекистан)

СТРАТЕГИИ ПРЕОДОЛЕНИЯ ГЕНДЕРНЫХ СТЕРЕОТИПОВ В ПРЕПОДАВАНИИ РОБОТОТЕХНИКИ В РЕСПУБЛИКЕ УЗБЕКИСТАН

Данная работа посвящена изучению роли и значения девочек в развитии области робототехники. Акцент делается на исследовании влияния гендерных стереотипов на участие девочек в образовании и профессиональной деятельности в сфере робототехники. Анализируются факторы, влияющие на уровень заинтересованности девочек в этой области, такие как образовательные программы, поддержка со стороны образовательных учреждений и сообщества, а также роль родителей и образцов успеха. Исследование основано на анализе текущих трендов в образовании и развитии технологий, а также на примерах успешных исследовательских и образовательных программ, способствующих вовлечению девочек в робототехнику. Работа также рассматривает преимущества и выгоды, которые могут получить общество и сфера робототехники от вовлечения большего числа девушек в данную область. Полученные результаты и выводы могут быть использованы для разработки эффективных стратегий по стимулированию интереса девочек к робототехнике и повышению их участия в этой важной области технологий. В статье рассказывается о сфере робототехники и перспективах ее развития, системе преподавания робототехники в Республике Узбекистан, подчеркивается важность доли девушек в сфере робототехники, что необходимо сделать для обеспечения гендерного равенства.

Назиев Асланбек Хамидович (Рязань)

THE TEACHING TO CONSTRUCTING THE PLANE SECTIONS OF POLYHEDRA BY MEANS OF lATEX

Computer technology is used ubiquitously in modern life. Mathematics and science education is not the exception. In our work, we investigate the possibilities of desktop publishing system LaTeX for application in the mentioned area. In our first paper in this direction, we have investigated the problem in general. In the second paper, we have considered our problem in application to plane geometry. Here we turn to the spatial geometry, namely, to the problems on the construction of plane sections of the spatial figures. We begin with considering the problem of determining the notion of a section of a polyhedron. In the available literature, we have not found an exact definition of the concept. Having analyzed a sufficiently large number of cases where the term 'section' is used, we propose a definition covering all the cases examined. After that, we turn to the problems of constructing of the sections of polyhedra (we hope to consider the problems of construction of the sections of other spatial figures in our subsequent publications). We find out that there is no generally accepted methodology teaching of solving such problems, and propose our own simple and natural methodology based on initial consideration of several simplest problems and subsequent systematic application of these problems to solving more complicated problems. In the course of the process, we show how LaTeX naturally fits into the proposed methodology and allows getting easily beautiful and correct drawings. Thus, the purpose of our work is threefold:  1) to clarify the concept of the section of a spatial figure with a plane; 2) to propose a new methodology of teaching the solution of the problems about the construction of the sections of polyhedrons based on the systematic application of solutions of several previously considered simple problems; and 3) to show how LaTeX naturally integrates into this methodology, and to give examples of LaTeX-codes for solving the problems under consideration, which will serve as samples for self-written analogous codes.

Насрутдинов Марат Фаритович (Казань)

ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ МАТЕМАТИКИ SAGE В ПРЕПОДАВАНИИ КУРСОВ ПО АБСТРАКТНОЙ АЛГЕБРЕ

Изложен опыт разработки курсов Абстрактная и компьютерная алгебра, Теория чисел, Теория кодирования, Криптография в рамках гранта благотворительного фонда Потанина для преподавателей магистратуры.

Петров Павел Карпович (Ижевск)

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СПОРТИВНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ И ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В УЧЕБНО-ТРЕНИРОВОЧНОМ ПРОЦЕССЕ

В последние годы в образовательном процессе в целом, включая и физкультурное образование, а также в организации учебно-тренировочного процесса идет разработка и активное внедрение цифровых образовательных ресурсов. Что же касается организации учебно-тренировочного процесса, то здесь весьма актуальны вопросы, связанные с использованием искусственного интеллекта и нейронных сетей в моделировании и прогнозировании спортивных результатов. Однако, в научных исследованиях и в практике использования нейронных сетей и искусственного интеллекта в моделировании и прогнозировании спортивных результатов по различным видам спорта на данном этапе недостаточно или вовсе отсутствуют данные об их эффективности и методике использования. В этой связи нами предпринята попытка прогнозирования спортивных результатов у спортсменов, занимающихся тяжелой атлетикой с использованием нейронных сетей. Для решения этого вопроса нами создана нейронная сеть, построенная на основе языка программирования Python и библиотеки Keras. Результаты исследования показали возможности моделирования и прогнозирования спортивных результатов спортсменов, занимающихся тяжелой атлетикой на основе созданной нейронной сети, позволяют оптимизировать планирование учебно-тренировочного процесса в зависимости от индивидуальных особенностей.

Попов Владимир Сергеевич (Великий Новгород)

ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ФОРМИРОВАНИИ РЕФЛЕКСИВНОЙ КОМПЕТЕНЦИИ У СТУДЕНТОВ СПО

В условиях происходящих изменений на рынке труда современному специалисту необходимо владеть навыками самоанализа, анализа своей деятельности и навыком работы в условиях неопределённости. Федеральные государственные стандарты среднего профессионального образования требуют от выпускника владение общими компетенциями, в основе которых лежит рефлексия. Целью данной работы было определить роль цифровых технологий в процессе формирования рефлексивной компетенции. Проблема формирования рефлексивной компетенции с использованием современных цифровых технологий недостаточно освещена в научных педагогических исследованиях. Цифровые технологии рассмотрены как средство формирования рефлексивной компетенции. Нами был произведен анализ и классификация цифровых технологий в контексте формирования рефлексивной компетенции, изучены педагогические технологии использующие цифровые технологии как средство формирование компетенций. Исследование показало, что цифровые технологии могут стать результативным средством формирования рефлексивной компетенции при их включении в педагогические технологии. Полученные результаты показывают необходимость включать цифровые технологии в процесс формирования рефлексивной компетенции.

Попов Иван Николаевич (Архангельск)

ДВА ТИПА УДАЛЯЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ: ПРИМЕНЕНИЯ И РЕАЛИЗАЦИЯ В СКМ MAPLE

Среди олимпиадных задач по математике выделяется серия задач, в формулировках которых требуется получение из данного натурального числа путём вычеркивания некоторого количества его цифр числа с заданными характеристиками. При относительно простых требованиях к числу-результату решение представляется чисто математическое. Просматривается схожая ситуация с решением занимательных задач, связанных с вычёркиванием букв из слова (осмысленного или как набор букв) с целью получения слова или фразы (своего рода, дешифрование текста). Как числа, так и слова рассматриваются как последовательности. Обобщая, получаем задачу о преобразовании конечной последовательности символов некоторого алфавита путём вычеркивания наперёд заданного числа символов с сохранением порядка остальных элементов. Выделяются две ситуации (два типа удаляемых элементов): вычёркивается определённое количество элементов или определённое количество блоков элементов, предварительно объединяя элементы в блоки согласно некоторым условиям. Решение задачи о преобразовании последовательности по обоим типам удаляемых элементов предложено с помощью СКМ Maple, определяя алфавит, тип удаляемых элементов и требования на результат. Учитывая, что можно формулировать различные условия на подпоследовательность-результат, поставленная задача может выступать в роли задачи по программированию и изучению возможностей СКМ Maple (работа с числовыми и символьными данными, комбинаторными объектами).

Садирева Лилия Мирзаяновна (Альметьевск)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ В ОБЛАСТИ АНАЛИЗА БОЛЬШИХ ДАННЫХ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В наше время проведение анализа данных является одним из важнейших инструментов для принятия осознанных и результативных решений в различных сферах человеческой деятельности. Поэтому становится крайне важным разработать эффективный курс по анализу данных, который бы обеспечил обучающихся необходимыми знаниями и навыками. Научные исследования, посвященные компетентностному подходу в обучении дисциплинам, связанным с обработкой больших объемов информации, представлены в недостаточном количестве. Цель данного исследования заключается в выявлении основных компетенций, которыми должны обладать студенты, изучающие область больших данных, с целью разработки содержания соответствующего учебного курса. В рамках данной работы проводится анализ актуальных требований рынка труда к специалистам в области данных, определяются ключевые навыки и знания, необходимые для успешного развития карьеры в данной сфере. Исследование также предполагает обзор существующих программ обучения по анализу данных и обработке больших объемов информации с целью выявления оптимальных практик и стратегий. Полученные результаты позволят сформировать содержание учебной дисциплины, соответствующее современным запросам рынка труда и потребностям студентов.

Салихова Гульнара Линаровна (Альметьевск)

КУРС «ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА PYTHON» В СДО АГНИ «ЦИФРОВОЙ УНИВЕРСИТЕТ» КАК ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Рассмотрено использование курса «Программирование на Python», разработанного в СДО АГНИ «Цифровой университет». Описана структура курса и возможности его применения для самостоятельной работы студентов. Цель курса – обучить студентов не только работе в Python, но и основам программирования вообще, так как базовые принципы схожи почти во всех языках программирования. В качестве языка программирования в данном курсе используется один из очень популярных на данный момент языков Python. Предполагается, что в результате освоения курса студенты будут способны самостоятельно разработать и реализовать на языке программирования Python несложные алгоритмы. Курс может быть использован в рамках учебного процесса при изучении дисциплины «Современные технологии программирования». Преподаватель, читающий лекции по данной дисциплине, ссылаясь на курс «Программирование на Python», может уже не отвлекаться на инструменты программирования, а уделить больше внимания методологии и системным принципам разработки.

Слепнева Марина Анатольевна (Москва)

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕССЕНДЖЕРА ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ИНОСТРАННЫЙ ЯЗЫК»

Год от года цифровые технологии всё более уверенно приходят в различные сферы нашей жизни, включая образовательный процесс. Преподаватели уже уверенно используют в своей практике массовые открытые онлайн курсы и электронные учебники, сфера общения и взаимокоммуникаций также требует внедрения цифровых продуктов. Мессенджеры могут не только выполнять своё изначальную функцию – быть удобным средством онлайн общения между участниками образовательного процесса, но и стать удобным электронным образовательным ресурсом. Авторами статьи рассмотрена возможность использования Телеграм канала для организации, в частности, самостоятельной работы студентов бакалавриата, изучающих английский язык при подготовке к сдачи контрольных и промежуточных аттестационных мероприятий. Приведены примеры сообщений и викторин, предлагаемых обучающимся в качестве теоретического и практического материала. Делаются прогнозы на возможное дальнейшее использование мессенджера в образовательном процессе.

Солнцев Марат Альбертович (Казань)

АЛГОРИТМ АННОТИРОВАНИЯ НАУЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ НА ОСНОВЕ СЕМАНТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ДОКУМЕНТОВ

В документах каждой предметной области используется широкий набор сокращений для областей знаний, терминов, методов, отдельных документов, названий конференций, названий периодических изданий. Большая часть сокращений понятна только специалистам в данной предметной области. Также при оформлении списков литературы в рукописи, подготовленной для публикации в научном издании, необходимо использовать сокращения названий журналов, установленные редакциями этих журналов. Правильный выбор сокращений – непростая задача. Проведен анализ имеющихся наборов сокращений, используемых в математике. Предложен алгоритм автоматизации процесса подбора термина из предметной области по указанному сокращению. Создан прототип тезауруса  сокращений математических журналов, с указанием «канонического» сокращения, рекомендуемого к использованию редакцией каждого журнала. Создан прототип тезауруса сокращений методов, используемых в различных областях математики. Рассмотрена возможность распространения предложенных методов на другие предметные области.

Трофимец Елена Николаевна (Санкт-Петербург)

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЛАТФОРМЫ PRUFFME ПРИ ИЗУЧЕНИИ ВЫСШЕЙ МАТЕМАТИКИ В ДИСТАНЦИОННОМ ФОРМАТЕ

Раскрыты возможности платформы Pruffme в процессе обучения высшей математике в дистанционном формате. Использование данной платформы позволяет улучшить качество обучения по дисциплине «Высшая математика» за счет калейдоскопа инструментальных возможностей. Разработка видеокурсов, интерактивных досок, видео лекций, тестов, опросов; проведение вебинаров; возможность персонализации обучения помогают совершенствовать процесс заочной формы обучения. Изучение высшей математики обучающимися в дистанционном формате становится более интерактивным и эффективным. В статье рассмотрена видео лекция по теме «Матрицы и определители» с применением функциональных возможностей инструментов платформы Pruffme.

Чеботарева Эльвира Валерьевна, Ямалиева Эльвира Рафисовна (Казань)

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ БОЛЬШИХ ЯЗЫКОВЫХ МОДЕЛЕЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАТИКИ В ШКОЛЕ

Появление больших языковых моделей стало не только новой вехой в истории развития искусственного интеллекта, но и оказало существенное влияние на изначально далекие от данной области сферы. Несмотря на то, что педагогическое сообщество настороженно относится к возможности применения генеративных языковых моделей в учебном процессе, среди учащихся сервисы, предоставляющие доступ к крупномасштабным языковым моделям, пользуются большой популярностью. Известные на данный момент коммерческие языковые модели обладают впечатляющим потенциалом в обработке и генерации текстов на естественном языке. В то же время их применение в учебном процессе сопряжено с рядом серьезных проблем, касающихся как этических аспектов, так и сохраняющейся вероятности генерации ошибочной информации. В данной работе мы представляем результаты проведенной нами серии предварительных экспериментов, направленных на исследование возможностей применения больших языковых моделей при изучении математики и информатики. На первом этапе нашего исследования мы провели сравнительный анализ популярных языковых моделей в контексте возможности получения достоверной и доступной для учащихся информации по некоторым теоретическим и практическим разделам школьного курса математики и информатики. Второй этап был направлен на исследование особенностей взаимодействия учащихся с генеративным искусственным интеллектом при изучения нового материала. Результаты проведенных экспериментов позволили нам сформулировать некоторые гипотезы о возможностях применения генеративных языковых моделей при изучении математики и информатики.