При цьому, загальна кількість нових понять, що вводяться протягом навчального року, та дидактично виділена у підручнику, залишається сталою для кожного конкретного підручника:
(4)
- кiлькiсть нових понять у і-й навчальнiй темi,
L - кiлькiсть навчальних тем у навчальному роцi.
З метою аналiзу ознак iнформацiйного розподiлу, введено допомiжнi параметри:
1) середнє лiнiйне вiдхилення "гущини нових понять" вiд їх середнього значення:
(5)
2) середнє значення "гущини нових понять" за навчальний рiк, без урахування тижнiв, у яких = 0:
(6)
де К - кiлькiсть тижнiв, у яких > 0.
3) середнє лiнiйне вiдхилення "гущини нових понять" вiд їх середнього значення без урахування тижнiв, у яких = 0:
(7)
де К - кiл-ть тижнiв, у яких > 0.
Урахування понять, якi введено, породжують новi якостi пiдходу до аналiзу мiжпредметних зв'язкiв та побудови навчальних планiв.
Оптимiзацiю кiлькостi навчальних годин по темах курсу ми визначаємо як мiнiмiзацiю відхилення кiлькостi нових понять за навчальну годину вiд середнього значення , що передбачає стабiлiзацiю навчального навантаження на учня протягом року за рахунок корекцiї навчальних годин по окремих темах при збереженнi загальної кiлькостi годин, що вiдведено на вивчення предмету протягом навчального року, згiдно навчального плану.
Умовою мiнiмального значення приймаємо випадок коли
(8)
де - середнє значення гущини понять за навчальний рiк за умови оптимiзацiї кiлькостi навчальних годин, - розрахована кiлькiсть годин на тему, Т - кiлькiсть годин у курсi за навчальний рiк згiдно тематичного плану, L - кiлькiсть тем у навчальному курсi.
Процес оптимiзацiї здiйснюється на пiдставi методiв цiлочисленого програмування за спецiально розробленою комп'ютерною програмою.
Як перше наближення розраховується
при дотриманнi умови (8).
Наступна корекцiя проводиться на базi iтерацiйної процедури:
обирається , змiна якого найменше впливає на параметр, що оптимiзується (максимальне значення ), якщо
,
вибране значення зменшується на 1, а якщо,
вибране значення збiльшується на 1.
Процедура повторюється доти, доки
.
Результатом є значення - розрахована кiлькiсть годин на тему при виконаннi умови оптимiзацiї (8).
Таким чином, отримуємо розрахунковi параметри пiдручникiв з урахуванням оптимiзацiї навчальних годин по темах:
1) "гущина нових понять" навчальної теми:
(9)
2) "гущина нових понять" з предмету протягом навчального тижня:
(1/тиж), (10)
де t - кiлькість навчальних годин у тижнi,
3) середнє значення "гущини нових понять" за навчальний рiк (без урахування тижнiв, у яких = 0):
(11)
де К - кiлькiсть тижнiв, у яких > 0,
4) середнє лiнiйне вiдхилення "гущини нових понять" вiд середнього значення (без урахування тижнiв, у яких = 0):
(12)
де К - кiлькiсть тижнiв, у яких > 0.
Аналiзуючи доступнi нам факти шляхом зведення їх до сукупностi заданих умов (структури навчального плану i структури пiдручникiв), ми можемо казати про рухому рiвновагу факторiв, результуюча яких змiнюється в залежностi вiд складових кожної структури. Вiдтворюючи рiзнi умови iснування зазначених структур можна помiтити певнi закономiрностi розподiлу "гущини нових понять".
До деталей розробки вказаної проблематики можна вiднести питання, що пов'язанi з виявом того, якi особливостi мають тi чи iншi конструкцiї навчального процесу з позиції розподiлу кiлькостi нових для суб'єкта навчання понять по навчальних годинах як в кожному окремому предметi, так i у випадку деяких поєднань навчальних предметiв в межах одного навчального закладу, враховуючи альтернативнiсть програм та пiдручникiв.
На пiдставi розрахункiв, одержаних в результатi аналiзу параметрiв окремих пiдручникiв, що входять до набору пiдручникiв, якi використовуються паралельно у навчальному процесi одного класу, визначаються сумарнi потижневi "гущини нових понять" протягом навчального року.
На пiдставi цих даних розраховуються:
1) сумарна кiлькiсть нових понять по курсу, введених протягом навчального року (всього понять ):
(13)
- кiлькiсть нових понять у пiдручнику, що вводяться кожного тижня протягом навчального року,
2) середнє значення "гущини нових понять" за навчальний рiк:
(14)
де К - кiлькiсть тижнiв, у яких > 0; 34 - кiлькiсть тижнiв у навчальному роцi.
3) середнє лiнiйне відхилення "гущини нових понять" вiд їх середнього значення:
(15)
Аналогiчнi параметри визначаються для наборiв, в яких виконана оптимiзацiя навчальних годин по темах окремих пiдручникiв:
1) середнє значення "гущини нових понять" за навчальний рiк:
(16)
2) середнє лiнiйне вiдхилення "гущини нових понять" вiд їх середнього значення:
(17)
Запропонований пiдхiд до аналiзу факторiв, якi є складовими проблеми мiжпредметних зв'язкiв, формує новий погляд на структуру пiдручника та навчального плану. Якщо аналiз структурних одиниць iде з боку вже створених носiїв навчальної iнформацiї, то планування майбутнiх структурних одиниць (пiдручникiв) бачиться нами вже з урахуванням результатiв проведеного дослідження.
Список основної використаної літератури
1. Биков В.Ю., Жук Ю.О. Теоретико-методологічні засади моделювання навчального середовища сучасних педагогічних систем Проблеми та перспективи формування національної гуманітарно-технічної еліти//Зб. наук. пр.- Вип. 1(5),2003.- С.64-76.
2. Жук Ю.О. Навчальне середовище як об’єкт інформатизації//Высокие технологии: развитие и кадровое обеспечение/Мат. Х междунар. научно-техн. сем.- Харьков-Алушта: ХГПУ, 2000.-С.176-178.
3. Жук Ю.О. Роль засобів навчання у формуванні навчального середовища Науково - методичний збірник “Нові технології навчання“. -К.:ІЗМН, 1998. - N22.