Компьютерные технологии в математической деятельности педагога физико-математического направления

М. И. Рагулина 

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 
В МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 
ПЕДАГОГА ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОГО 
НАПРАВЛЕНИЯ 

Монография 

4-е издание, стереотипное

Москва 
Издательство «ФЛИНТА» 
2021 

УДК 004+372.851'853
ББК 32.97Р30+22.1Р30 

 Р 148 

Научный редактор: 

М. П. Лапчик, академик РАО, 
доктор педагогических наук, профессор 

Р 148    

Рагулина М. И. 
 
 
 
Компьютерные 
технологии 
в 
математической 
деятельности 
 
педагога 
физико-математического 
направления [Электронный ресурс] :  монография / М. И 
Рагулина. – 4-е изд.,  стеротип.  – М. : ФЛИНТА, 2021. – 
118 с. 

ISBN 978-5-9765-1168-2 

       В монографии обоснованы объективные изменения парадигмы
прикладного физико-математического образования под влиянием
ИКТ, а также исследовано влияние этих изменений на характер
профессиональной деятельности педагога физико-математического 
направления. 
       Книга будет полезна магистрантам, аспирантам, а также всем, 
кого 
интересуют 
исследования 
в 
области 
информатизации
образования. 

ISBN 978-5-9765-1168-2
© Рагулина М.И., 2016 
© Издательство «ФЛИНТА», 2016 

УДК 004+372.851'853
ББК 32.97Р30+22.1Р30 

Оглавление

Введение .......................................................................................................4 
Глава 1. 
Философско-методологические аспекты процесса 
информатизации  педагогического образования
1.1. Развитие информационной культуры специалиста –  социальный 
заказ общества ..........................................................................................5 
1.2. Обновление содержания образования на основе 
компетентностного подхода................................................................. 14 
1.3. Тенденции изменения структуры и содержания  педагогической 
деятельности в условиях информатизации......................................... 22 
Глава 2.  
Эволюция парадигмы математического образования
в условиях информатизации
2.1. Ретроспективный анализ процесса развития  математического 
образования............................................................................................ 38 
2.2. Компьютерное математическое моделирование  как средство 
фундаментализации  приложений информатики............................... 49 
2.3. Изменение содержания математической деятельности  под 
влиянием информационных  и коммуникационных технологий..... 57 
Глава 3. 
Изменение характера профессиональной деятельности
педагога физико-математического  направления 
3.1. Влияние информационных и коммуникационных  технологий  
на содержание профессиональной подготовки педагога физикоматематического профиля.................................................................... 67 
3.2. Роль и место информационных и коммуникационных 
технологий в содержании предметной подготовки специалиста 
физико-математического профиля ...................................................... 69 
3.3. Методико-технологическая подготовка педагога физикоматематического направления  в условиях информатизации........... 85 
3.4. Педагогические аспекты процесса формирования  
предметно-технологической компетентности педагога  
физико-математического направления ............................................... 89 

Список литературы..................................................................................98 
Приложение
Обзор зарубежных и отечественных концепций  
постиндустриализма............................................................................ 114 

ВВЕДЕНИЕ 

Появление мощных специализированных программных инструментов для математической деятельности не могло остаться в стороне от 
учебных планов подготовки специалистов, профессиональная работа 
которых в той или иной мере ориентирована на применение математических методов. В настоящее время можно говорить об эволюции парадигмы математического образования, инициированной преимущественно процессом всеобщей компьютеризации и проявляющейся в следующих качественных изменениях: образование новых понятий или изменение, углубление смысла прежних понятий; возникновение новых математических теорий и методов; концептуальное обобщение идей и теорий 
математики; изменение оснований математики и ее философии. 
С нарастанием компьютерной «инструментовооруженности» математического профиля деятельности наблюдается различие взглядов 
на цели и способы включения этого материала в подготовку специалистов – от полного игнорирования потребности в строгих математических обоснованиях применяемых методов (наверное, для отдельных категорий специалистов такой подход не только допустим, но и по необходимости целесообразен) до принципиального отрицания «пользовательского» подхода к применению математического инструментария при отборе содержания подготовки. Особая ситуация складывается в случае подготовки специалистов, основанной на достаточно серьезном математическом образовании, поскольку в данном случае сами методы получения 
результатов являются продуктом математических приложений. 
Несомненно, что эти существенные изменения в характере математической деятельности должны находить отражение при подготовке 
специалистов, в том числе и в государственных стандартах педагогического образования.  

ГЛАВА 1 

ФИЛОСОФСКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ 
ПРОЦЕССА ИНФОРМАТИЗАЦИИ  
ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ 

Философские основания образования – это решение проблем 
образования с помощью философского знания, которое заключается в 
разработке универсальных принципов образования, анализе системы 
образования в данной культуре, исследовании возможностей его развития, внутренних целей, соотнесении образовательной практики с нормативной базой, т. е. определение базиса ценностных суждений, прояснение основных идей и ценностей образования. 

1.1. Развитие информационной культуры специалиста –  
социальный заказ общества

В последнее время все больше и больше говорят об информации 
как о главном отличительном признаке современного мира. «Нам говорят, что мы входим в информационную эру, что новые “способы информации” превалируют, что мы живем в “электронном обществе” и подходим к “виртуальной экономике”, движущей силой которой стала информация, что мы уже существуем в условиях “глобальной информационной экономики”» [196. С. 6]. Если рассматривать человечество в целом, то можно сказать, что в современной фазе своего развития оно переходит от индустриального общества к информационному. В таком обществе «производство и потребление информации является важнейшим 
видом деятельности, а информация признается наиболее значимым ресурсом, новые информационные и телекоммуникационные технологии 
и техники становятся базовыми технологиями и техникой, а информационная среда наряду с социальной и экологической – новой средой 
обитания человека» [226. С. 9]. 
Термин «информационное общество», введенный в научный оборот в начале 1960-х гг. фактически одновременно в Японии и США1, 

1 См.: Dordick H. S., Wang G. The Information Society: A Retrospective 
View. Newbury Park-L., 1993 

положил начало одноименной теории. Истоки этой теории лежат в 
концептуальных положениях постиндустриальной доктрины, которые 
подчеркивают центральную роль знания и констатируют ускоряющийся сдвиг от производства материальных благ к производству услуг и информации. 
Концепция постиндустриального1 или информационного общества как общесоциологическая теория развития достаточно глубоко 
разработана западными исследователями (Д. Белл, Дж. Гелбрейт, Р. Катц, 
Дж. Мартин, Й. Масуда, Ф. Полак, М. Порат, Т. Стоуньер, Э. Тоффлер, 
Ж. Фурастье и др.). Темпы развития информационных технологий, по 
мнению сторонников концепции, переводят постиндустриальное общество в новое качественное состояние или стадию информационного 
общества. 
Отечественная наука обратилась к данной проблематике значительно позже. Среди наших соотечественников, внесших значительный вклад в развитие этого направления, можно назвать В. М. Глушкова, А. П. Ершова, В. Л. Иноземцева, К. К. Колина, Н. Н. Моисеева, 
А. И. Ракитова, А. В. Соколова, А. Д. Урсула и др. Как пишет К. К. Колин, «концептуальная позиция российских ученых в проблеме формировании информационного общества опирается на основные идеи ноосферогенеза2» [82. С. 210]. 
По мнению А. И. Ракитова [163. С. 32], общество считается информационным, если: 
• любой индивид, группа лиц, предприятие или организация в 
любой точке страны и в любое время могут получить за соответствующую плату или бесплатно на основе автоматизированного доступа 
и систем связи любую информацию и знания, необходимые для их жизнедеятельности и решения личных и социально значимых задач; 
• производится, функционирует и доступна любому индивиду, 
группе или организации современная информационная технология; 
• имеются развитые инфраструктуры, обеспечивающие создание национальных информационных ресурсов в объеме, необходимом 
для поддержания постоянно убыстряющегося научно-технологического и социально-исторического прогресса; 
• происходит процесс ускоренной автоматизации и роботизации всех сфер и отраслей производства и управления; 
                                                           
1 Термин «постиндустриальное общество» введен в научный оборот 
американским социологом Д. Рисменом в 1958 г. 
2 «Ноосфера – сфера разума, представителями которой будут люди новой цивилизации, которая должна начать свое формирование уже в XXI в.» 
[82. С. 209]. 

• происходят радикальные изменения социальных структур, след-
ствием которых оказывается расширение сферы информационной деятельности и услуг. 
В. Л. Иноземцев [57] выделяет два основных течения (подхода) 
в русле концепции постиндустриализма. Первое объединило авторов, 
подчеркивающих различия между сложившимся к концу 1960-х гг. западным обществом и новой технологической цивилизацией. В основе 
данного подхода лежит оценка нового (зарождающегося) социума как 
резко отличающегося от общества, господствующего на протяжении 
последних столетий. При этом отмечается прежде всего снижение роли материального производства и опережающее развитие сектора услуг и информации. Второй подход связан с определением нового состояния цивилизации через анализ его отдельных признаков, в частности информационных процессов. 
Н. Н. Моисеев [133] считает, что вступление в информационное 
общество следует связывать с качественно новым этапом развития цивилизации, а не только компьютерной и электронной инженерией, которая есть лишь одна из предпосылок, хотя и сверхнеобходимая, для 
перехода от постиндустриального к информационному обществу.  
При всем многообразии воззрений на ход исторического развития можно проследить ряд общих характеристических черт: 
1) история подразделяется на три основных глобальных этапа, 
которые условно можно назвать «сельскохозяйственный», «индустриальный» и «постиндустриальный»; 
2) разграничение между этапами проводится по признаку лежащих в основе рассматриваемой формации производственных отношений или взаимодействия человека с природой (соответственно орудия, 
машины или техника, информация); 
3) переход к следующему этапу осуществляется путем научнотехнической революции, в ходе которой изменяется среда обитания, 
что, в свою очередь, влечет трансформации в сознании людей; 
4) завершающим историческим этапом, который, по мнению одних философов, уже наступил, а по мнению других наступит в ближайшем будущем, и является «информационное общество». 
Созданная теоретиками в конце XX в. картина информационного общества постепенно приобретает зримые очертания в реальной практике развития науки и техники передовых стран. Прогнозируется превращение всего мирового пространства в единое компьютеризированное и информационное сообщество людей, проживающих в электронных квартирах и коттеджах, где любое жилище оснащено всевозможными электронными приборами и компьютеризированными устройст

вами, деятельность людей сосредоточена главным образом на обработке информации, а материальное производство и производство энергии возложено на машины (см. приложение). 
Хотя сегодня в понятие «информационное общество» вкладывается разный смысл, однако в его истоках есть одно общее начало – 
стремительное развитие информационной сферы и информационных 
технологий. Информационное общество характеризуется тем, что в 
нем главным продуктом производства являются знания [163]. С другой 
стороны, информационное общество – результат процесса глобализации или «глобализующееся постиндустриальное общество» [68. С. 52]. 
Таким образом, в информационном обществе изменятся не только производство, но и весь уклад жизни, система ценностей, возрастет 
значимость культурного досуга по отношению к материальным ценностям. По сравнению с индустриальным обществом, где все направлено 
на производство и потребление товаров, в информационном обществе 
производятся и потребляются интеллект, знания, что приводит к увеличению доли умственного труда. От человека потребуется способность к творчеству, возрастет спрос на знания. 
Существует ряд положительных и отрицательных моментов, характеризующих информационное общество. К позитивным можно отнести следующие: 
• решена проблема информационного кризиса, т. е. разрешено
противоречие между информационной лавиной и информационным 
голодом;  
• обеспечен приоритет информации по сравнению с другими
ресурсами;  
• информационная технология приобретет глобальный характер,
охватывая все сферы социальной деятельности человека;  
• с помощью средств информатики реализован свободный доступ
каждого человека к информационным ресурсам;  
• формируется информационное единство всей человеческой цивилизации. 
Однако имеют место опасные тенденции [165]: 
• все большее влияние на общество оказывают средства массмедиа, формируя поле «массовой» культуры, в связи с чем возникает 
проблема формирования у молодого поколения умения разбираться в 
принципах, методах и целях создания различных видов «виртуальной 
реальности» [20];  
• обостряются проблемы этических и эстетических норм сетевой культуры, отбора качественной и достоверной информации, адаптации к среде информационного общества; 

• вторжение информационных технологий в частную жизнь;  
• опасность разрыва между «информационной элитой» (людьми, занимающимися разработкой информационных технологий) и потребителями.  
Материальной и технологической базой информационного общества являются различного рода системы на базе компьютерной техники и компьютерных сетей, информационной технологии, телекоммуникационной связи. Ближе всех на пути к информационному обществу стоят страны с развитой информационной индустрией, к числу 
которых следует отнести США, Японию, Англию, Германию, страны 
Западной Европы. В этих странах уже давно одним из направлений 
государственной политики является инвестирование и поддержка инноваций в информационную индустрию, в развитие компьютерных 
систем и телекоммуникаций, средств информатизации. 
Для успешной реализации программы информатизации желательно следовать общим для всего мирового сообщества принципам: 
• отказ от стремления приоритетного обеспечения экономического 
роста страны;  
• необходимость замены экономической структуры, основанной 
на тяжелой промышленности, структурой, базирующейся на наукоемких отраслях;  
• признание приоритетного характера информационного сектора; основой успешного экономического развития становится создание 
новой инфраструктуры и сектора услуг, способных поддержать национальную экономику;  
• широкое использование достижений мировой науки и техники;  
• вложение значительных финансовых средств в информатизацию;  
• рост благосостояния страны и ее граждан за счет облегчения 
условий коммуникации и обработки информации главной целью информатизации.  
Рассмотрим процесс становления информационного общества 
более подробно. История развития информатизации началась в США с 
1960-х гг., затем с 1970-х гг. – в Японии и с конца 1970-х – в Западной 
Европе и состоит из следующих этапов: компьютеризации, для которого характерно «опережающее развитие научно-технических направлений, непосредственно обеспечивающих создание и эффективное применение НИТ, экстенсивное распространение ВТ на различные области человеческой деятельности» [178. С. 36]; персонализации информационного фонда и интеграции информационных сетей, характеризующихся созданием сети банков и баз данных и подключением этих се

тей к глобальным сетям; социализации и актуализации информационного фонда, обеспечивающим каждому свободный доступ ко всей накопленной человечеством информации.  
Что касается нашей страны, то, как сказано в Концепции формирования информационного общества1, в настоящее время в России 
созданы предпосылки и реальные пути формирования и развития информационного общества, а именно: 
• формирование единого информационно-коммуникационного 
пространства России как части мирового информационного пространства, полноправное участие России в процессах информационной и экономической интеграции регионов, стран и народов;  
• становление и в последующем доминирование в экономике 
новых технологических укладов, базирующихся на массовом использовании перспективных информационных технологий, средств вычислительной техники и телекоммуникаций;  
• создание и развитие рынка информации и знаний как факторов 
производства в дополнение к рынкам природных ресурсов, труда и капитала, переход информационных ресурсов общества в реальные ресурсы социально-экономического развития, фактическое удовлетворение 
потребностей общества в информационных продуктах и услугах;  
• возрастание роли информационно-коммуникационной инфраструктуры в системе общественного производства;  
• повышение уровня образования, научно-технического и культурного развития за счет расширения возможностей систем информационного обмена на международном, национальном и региональном 
уровнях и, соответственно, повышение роли квалификации, профессионализма и способностей к творчеству как важнейших характеристик 
услуг труда;  
• создание эффективной системы обеспечения прав граждан и социальных институтов на свободное получение, распространение и использование информации как важнейшего условия демократического 
развития. 
Центральным фактором хозяйственного прогресса становятся 
информация и знания, обеспечивающие сегодня значительную долю 
успеха экономики на мировой арене [57]. Подтверждением служит при                                                           
1 Разработана в 1999 г. по инициативе Государственного комитета РФ 
по связи и информатизации и Комитета Государственной Думы по информационной политике и одобрена решением Государственной комиссии по информатизации при Государственном комитете РФ по связи и информатизации 
от 28 мая 1999 г. (№ 32).