Введение
Глава 1. Теоретические основания формализации умения решать расчетные задачи 19
1.1. Анализ трудностей организации персонифицированной самостоятельной работы студентов по решению расчетных задач по модели «черный ящик» 19
1.1.1. Актуальность автоматизации процесса организации персонифицированной самостоятельной работы 19
1.1.2. Применение модели «черный ящик» 23
1.1.3. Трудности возникающие при применении модели «черный ящик» 32
1.1.4. Исторический аспект становления модели «черный ящик» 37
1.1.5. Направление исследований, для преодоления проблем модели «черный ящик» 44
1.1.6. Выводы по параграфу 45
1.2. Сущность контроля умения решать расчетные задачи по модели «белый ящик» 47
1.2.1. Понятие расчетная задача и ее место в системе задач в различных дисциплинах 47
1.2.2. Обобщенная схема решения расчетных задач 50
1.2.3. Подход к формализации умения решать расчетные задачи на основе модели «белый ящик» 51
1.2.4. Методологическая основа создания модели «белый ящик» 56
1.2.5. Выводы по параграфу 58
1.3. Формализация умения решать расчетные задачи с позиций когнитивного подхода на основе структурно-ментальных схем 59
1.3.1. Вычислительные примитивы и структурно-ментальные схемы 59
1.3.2. Примеры структурно-ментальных схем 63
1.3.3. Выводы по параграфу 76
Глава 2. Автоматизированная интерактивная программная среда организации персонифицированной самостоятельной работы студентов по решению расчетных задач (на примере физических задач) 77
2.1. Содержание автоматизированной интерактивной программной среды 77
2.1.1. Концептуальная модель программной среды 77
2.1.2. Предметные структурно-ментальные схемы 82
2.1.3. Адаптивность на основе рейтинговой системы А. Эло 95
2.1.4. Кусочно-линейная модель забывания 105
2.1.5. Выводы по параграфу 114
2.2. Автоматизированная интерактивная программная среда и особенности методики ее применения для организации персонифицированной самостоятельной работы студентов 116
2.2.1. Интерфейс автоматизированной интерактивной программной среды 116
2.2.2. Геймификация и игровые механики 126
2.2.3. Элементы методики применения автоматизированной интерактивной программной среды в процессе организации персонифицированной самостоятельной работы студентов при формировании умения решать расчетные задачи 135
2.2.4. Анализ разработанной модели «белый ящик» 141
2.2.5. Выводы по параграфу 145
2.3. Результаты апробации программной среды 146
2.3.1. Обеспечение автоматизации процесса организации персонифицированной самостоятельной работы 146
2.3.2. Экспериментальная работа 2018-го года 155
2.3.3. Экспериментальная работа 2019-го года 159
2.3.4. Выводы по параграфу 168
Заключение 171
Список литературы 174
