Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Формирование мировоззрения учащихся при изучении геометрии в старших классах естественнонаучного профиля обучения

Автореферат недоступен
Автор научной работы
 Карелина, Ирина Евгеньевна
Ученая степень
 кандидат педагогических наук
Место защиты
 Москва
Год защиты
 2005
Специальность ВАК РФ
 13.00.02
Диссертация по педагогике на тему «Формирование мировоззрения учащихся при изучении геометрии в старших классах естественнонаучного профиля обучения», специальность ВАК РФ 13.00.02 - Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)
Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Формирование мировоззрения учащихся при изучении геометрии в старших классах естественнонаучного профиля обучения"

На правах рукописи

КАРЕЛИНА Ирина Евгеньевна

ФОРМИРОВАНИЕ МИРОВОЗЗРЕНИЯ УЧАЩИХСЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ГЕОМЕТРИИ В СТАРШИХ КЛАССАХ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ПРОФИЛЯ ОБУЧЕНИЯ

Специальность - 13.00.02 -теория и методика обучения и воспитания

(математика)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

МОСКВА - 2005

Работа выполнена на кафедре теории и методики обучения математике математического факультета Московского педагогического государственного университета

Научный руководитель: доктор педагогических наук, профессор

Смирнова Ирина Михайловна

Официальные оппоненты: действительный член РАО, доктор

Защита состоится «23» декабря 2005 года в 16 часов на заседании Диссертационного совета Д 212.154.18 при Московском педагогическом государственном университете по адресу: 107140, Москва, Краснопрудная ул., д. 14, математический факультет Mili У, ауд. 301.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского педагогического государственного университета по адресу: 119992, Москва. Малая Пиооговская ул.. д. 1.

физико-математических наук, профессор Баврин Иван Иванович

кандидат педагогических наук Кочагин Вадим Витальевич

Ведущая организация: Московский государственный областной

университет

2005 года

Ученый секретарь Диссертационного совета

Е.И.Санина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Как известно, культурное и социально-экономическое состояние каждого этапа развития общества находит свое отражение в целях и задачах содержания обучения и воспитания подрастающего поколения. В настоящее время происходит обновление средней школы согласно Концепции модернизации российского образования, разработкой основных направлений которой занимаются такие видные ученые, как Д.В. Аносов, В.И. Арнольд, Я.И. Кузьминов, В.Л. Матросов, Н.Д. Нтсандров, С.М. Никольский, В.А. Садовничий и другие. Приоритетными сторонами реформирования называются гуманизация, гуманитаризация, профильное и личносгно-ориентированное обучение. В связи с этим формирование мировоззрения развивающейся личности должно происходить с учетом проблемы оптимального развития способностей и склонностей учащихся, их индивидуальных запросов, задатков, интересов и т.п.

Известно, что мировоззрение - это не только картина мира, но и отношение к миру, заинтересованное или безразличное, доброе или злое и т.д. Оно не может сформироваться само по себе, вне духовно-практической деятельности человека, развитая науки и техники, культуры. Соединяясь в мировоззрении, разнородные части знаний, убеждений, мыслей, чувств, настроений, стремлений, надежд, предстают как более или менее целостное понимание людьми мира и самих себя. Мировоззрение — это не только взгляды, представления, убеждения человека, но и та система личностных микромеханизмов, благодаря действию которых у человека вырабатываются эти взгляды и убеждения. Другими словами, мировоззрение двойственно (взаимодополнительно). Это — и совокупность взглядов, представлений (образ человека и картина мира), но это и — обобщенный личностный механизм, который делает соответствующий образ человека.

Наличие в обществе большого разнообразия мировоззренческих устремлений актуализирует проблему формирования мировоззрения растущего человека и помогает осознать ее как проблему оказания помощи конкретному человеку в выработке собственной системы мировоззренческих взглядов, убеждений, ориентиров, помогающих ему найти и построить свой жизненный путь. Мировоззренческие ориентиры - это общечеловеческие ценности, присущие человеку и характеризующие его как личность (поиск смысла своей жизни, своего предназначения, поиск Бога в себе и других, реализация себя как личности; самоценность и неприкосновенность личности, нравственность как человечность, ответственность и преданность истине; воображение, логика, реальность; и др.).

Все это имеет прямое отношение к математической культуре в целом и к математическому образованию, в частности. Необходимость владения математикой не подлежит сомнению, но, как в математике и принято, необходимое условие еще не является достаточным. Мировоззренческие качества не могут формироваться сами по себе, без использования конкретного материала, с которым человек бы имел дело, и в процессе преобразоваЕВф^р^орого как раабы и формировались такие качества. | БИБЛИОТЕКАI

В связи с этим становится особенно важно оказать помощь формирующемуся мировоззрению человека. Необходимость такой помощи личности в процессе обучения давно отмечена как отечественными, так и зарубежными учеными. Особое внимание при этом уделялось и уделяется исследованию и раскрытию роли обучения математике в формировании и развитии различных, мировоззренчески значимых, сторон личности учащихся: их мышления, логической культуры, культуры математического языка и речи, научного мировоззрения, отдельных групп общеучебных умений. Свои представления об этой роли и рекомендации учителям по ее усилению неоднократно излагали в своих работах А.Д. Александров, И.И.Баврин, В.Г.Болтянский, Н.Я.Виленкин, Б.В.Гнеденко, А.Л.Жохов, А.Н.Колмогоров, В.М.Монахов, Г.И.Саранцев, А.А.Столяр, Н.А.Терешин, И.Ф.Тесленко, Л.М.Фридман, А.Я.Хинчин, Р.С.Черкасов, С.И.Шварцбурд и другие.

Одним из приоритетных направлений модернизации школьного образования, как было отмечено, называется профильное обучение, в основе которого лежит дифференциация. Психолого-педагогические аспекты дифференциации обучения в отечественной школе отражены в трудах многих известных психологов и педагогов: Ю.К.Бабанского, П.П.Блонского, Л.В.Занкова, И.Я.Лернера, М.Н.Скаткина, Б.М.Теплова, И.Э.Унт, Н.М.Шахмаева, Д.Б.Эльконина, И.С.Якиманской и др. Их исследования касаются вопросов дифференцированно-группового обучения; поиска приемов, средств и форм обучения; индивидуализации; проблемы способностей и склонностей учащихся.

Профильная школа не является профессиональной; ее задача - дать общее среднее образование с ориентацией на некоторую сферу деятельности, к которой данные группы учащихся имеют большую склонность. Сущность профильной дифференциации - обучение с использованием разных программ в старших классах, учитывающее склонности учащихся и различные целевые установки. С данным видом дифференциации связано решение проблемы модернизации математического образования. Особое значение для внедрения в практику любых форм и приемов дифференцированного обучения имеет организация предметного содержания учебного материала.

Современные подходы к решению проблем уровневой и профильной дифференциации при обучении математике изложены в работах В.Г.Болтянского, Г.Д.Глейзера, Е.Ю.Головановой, И.О.Грошевой, В.А.Гусева, Г.В.Дорофеева, Ю.М.Колягина, Л.В.Кузнецовой, Г.Л.Луканкина, И.А.Лурье, Т.Х.Пономаревой, С.Б.Суворовой, И.М.Смирновой, М.В.Ткачевой, Н.Е.Федоровой и др. В исследованиях этих ученых рассматриваются различные аспекты дифференциации, например, способы организации учебного процесса в профильных классах, выделение различных направлений обучения и поиска путей формирования содержания обучения математике в выделенных направлениях и другие важные вопросы, позволяющие реализовать идею гуманизации, лежащую в основе профильной и уровневой дифференциации. Вместе с тем ощущается острая нехватка соответствующих учебных материалов для практической деятельности учителя, в том чис-

, 4-У "

ле и для формирования мировоззрения учащихся.

Сказанное определяет актуальность исследования.

Проблема исследования заключается в поиске возможных путей построения профильного курса геометрии, ориентированного на формирование мировоззрения учащихся.

Объект исследования - процесс обучения геометрии в старших профильных классах средней школы.

Предмет исследования - мировоззренчески направленное обучение геометрии в классах естественнонаучного профиля.

Цель исследования состоит в разработке методики формирования мировоззрения учащихся естественнонаучных классов при изучении геометрии.

Гипотеза исследования: учебная деятельность учащихся естественнонаучных классов, организованная на основе соответствующим образом подобранного мировоззренчески значимого содержания и в соответствии с основными выделенными этапами формирования мировоззрения, позволяет личности учащегося наиболее полно реализовать имеющийся потенциал собственного мировидения.

Для реализации поставленной цели потребовалось решить следующие частные задачи:

— Изучить психолого-педагогические аспекты формирования мировоззрения старших школьников.

— Выявить основные этапы формирования мировоззрения учащихся средствами математики и определить особенности преподавания геометрии в классах естественнонаучного направления в системе профильного обучения.

— Разработать методику формирования мировоззрения учащихся классов естественнонаучного профиля при обучении геометрии.

— Провести педагогический эксперимент с целью проверки эффективности предложенной методики на примере изучения отдельных тем курса геометрии старших классов.

Решение поставленных задач потребовало привлечения следующих методов исследования:

— теоретические методы: анализ психолого-педагогической, учебно-методической и математической литературы, работ по истории математики, стандартов, программ; изучение опыта работы отечественной и зарубежной школ по проблеме дифференциации обучения; обобщение собственного опыта работы автора в школе;

— эмпирические методы: наблюдение, собеседование, анкетирование, тестирование, педагогический эксперимент.

Методологической основой исследования явились положения Концепции профильного обучения на старшей ступени общего образования; теории индивидуализации и дифференциации обучения; работы философов, математиков, психологов, педагогов, методистов по проблемам формирования мировоззрения учащихся в средней школе.

Научная новизна исследования заключается в том, что в нем предлагается

методика поэтапного формирования мировоззрения учащихся при обучении геометрии в классах естественнонаучного профиля — явлении относительно новом для отечественной средней школы. На основе выделенных этапов разработаны учебные материалы мировоззренческой направленности для проведения занятий по некоторым темам курса стереометрии. Также в работе показана эффективность использования компьютерных технологий для формирования мировоззрения старшеклассников.

Теоретическая значимость проведенного исследования определяется тем, что в нем выявлены особенности профильного обучения для формирования мировоззрения учащихся старших классов средней школы; сформулированы теоретические положения, определяющие разработку методики поэтапного формирования мировоззрения старшеклассников при обучении геометрии.

Переход к профильному образованию преследует следующие основные цели: обеспечить углубленное изучение отдельных предметов программы полного общего образования; создать условия для широкой и гибкой дифференциации содержания обучения старшеклассников; расширить возможности социализации учащихся, обеспечить преемственность между общим и профессиональным образованием, более эффективно подготовить выпускников школы к освоению программ профессионального высшего образования.

Немалый мировоззренческий потенциал накоплен и в опыте обучения математике как школьной, так и вузовской дисциплине. Это позволяет надеяться, что обучение математике, организованное как приобретение учащимися полезных для них математико-мировоззренческих ориентиров и качеств, то есть мировоззренчески направленное обучение предмету, существенно поможет разрешению указанной проблемы.

Практическая значимость исследования заключается в том, что в нем представлено методическое обеспечение курса геометрии, направленного на формирование мировоззрения учащихся. Содержание курса стереометрии для учащихся естественнонаучных классов, мировоззренчески значимое, методически обработано в соответствии с основными этапами формирования мировоззрения. При этом учебная деятельность школьников естественнонаучных классов направлена на наиболее полную реализацию потенциала личности учащегося. Разработаны учебные материалы по таким темам курса стереометрии, как «Начала стереометрии», «Многогранники», «Конические сечения», «Многогранники в задачах оптимизации».

Апробация и внедрение полученных результатов. Материалы предлагаемого исследования обсуждались на научно-практической конференции по итогам научной работы (МПГУ, 2003 г.); на XXII Всероссийском семинаре преподавателей педвузов и университетов (Тверь, 2003 г.); на научно-методическом семинаре кафедры теории и методики обучения математике (МПГУ, 2005 г.); на XXIV Всероссийском семинаре преподавателей математики университетов и педвузов (Саратов, 2005 г.).

Результаты исследования внедрены в практику работы средней общеобразо-

вательной школы № 1960 Восточного административного округа г. Москвы и Центра образования № 345 Центрального административного округа г. Москвы.

По теме диссертации опубликовано 6 работ.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Важной особенностью преподавания геометрии в классах естественнонаучного профиля является усиление научной и прикладной направленности, позволяющей сформировать соответствующий стиль мышления, развивающий образный компонент мышления, графические умения, навыки моделирования, интенсивное использование вычислительной техники и различных компьютерных программных сред.

2. Реализация разработанных этапов формирования мировоззрения при изучении стереометрии в естественнонаучных классах позволяет организовать учебную математическую деятельность школьников таким образом, чтобы у них развивалось устойчивое положительное отношение к познанию и применению математики в целом, способность к математическому познанию мира, структурное видение мира и формировалась собственная система ценностей.

3. Применение информационных технологий при формировании мировоззрения учащихся классов естественнонаучного профиля существенно повышает эффективность обучения, следовательно, при разработке методики мировоззренчески направленного преподавания курса стереометрии необходимо их широкое применение.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы, шести приложений и содержит 42 рисунка, 24 таблицы, 7 диаграмм.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационного исследования, сформулирована цель, проблема диссертации, выделены объект и предмет исследования, выдвинута гипотеза, определены задачи исследования, указаны методы исследования, раскрыта научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, содержатся сведения об апробации и внедрении результатов исследования, а также определены положения, выносимые на защиту.

Первая глава — «Психолого-педагогические вопросы формирования мировоззрения старших школьников» — показаны различные подходы к определению понятия мировоззрения, рассмотрены исторические аспекты воспитания мировоззрения учащихся и его роль в формировании личности старшеклассников. В представленном исследовании проанализированы различные подходы к определению понятия мировоззрения таких видных ученых, как Б.В.Гнеденко, И.Ф. Тесленко. Их работы по формированию мировоззрения учащихся при изучении математики показывают, что мировоззрение — комплексная характеристика человека. В последнее время, с учетом новых тенденций развития нашего общества, работы по данной проблеме приобрели особую актуальность. Так, А.Л. Жохов разработал научные основы концепции мировоззренчески направ-

ленного обучения математике в общеобразовательной и профессиональной школе. Анализ этих исследований позволил выделить следующие основные подходы к определению понятия мировоззрения: а) мировоззрение — это неотъемлемое качество любого человека, зарождающееся у него под влиянием окружающей среды и в результате собственной активности при взаимодействии со средой и при выстраивании в сознании, поступках и деятельности индивидуального бытия; б) в этих процессах в первую очередь формируются личностные, мировоззренческие механизмы индивидуальной адаптации человека к окружающей действительности и своего воздействия на нее, механизмы выходов человека из различных ситуаций и их оценки, в результате чего создаются образы «Я» и «мира»; в) формирование мировоззрения, рассматриваемое как организуемый обществом процесс, целесообразно понимать, прежде всего, как целенаправленное оказание помощи растущему человеку в становлении и развитии («выращивании») индивидуальной системы его личностных механизмов разрешения различных ситуаций — его личного социокультурного мировоззрения; г) немаловажную роль в формировании личностных механизмов мировоззрения человека играют так называемые «частичные мировоззрения»; к наиболее влиятельным из них относится «математическое мировоззрение», обладающее специфическими возможностями в выстраивании человеком своего миропонимания, и на этой основе своего бытия.

Понятие мировоззрения определено как подсистема личности субъекта, главенствующая функция которой состоит в обобщенной целостной ориентировке и в выборе способа дальнейшего существования индивида в изменяющейся среде. Благодаря этому, мировоззрение определяет личностное отношение человека к миру и к самому себе в этом мире, направляет дальнейшее существование носителя мировоззрения. Мировоззрение представляется как целостный объект с учетом процесса его формирования.

Далее раскрывается взаимосвязь между мировоззренчески направленным формированием личности учащегося й обучением математике. Мировоззрение личности возникает и развивается в процессе и в результате разрешения жизненно важных для нее ситуаций, представляющих по сути своей столкновение внешних и внутренних противоречий. Деятельность человека по разрешению таких ситуаций есть основная движущая сила, а сами ситуации — реальный источник становления и дальнейшего развития мировоззрения субъекта. Однако мировоззренческие качества не могут формироваться сами по себе, без использования конкретного материала, с которым ученик бы имел дело, и в процессе преобразования которого как раз бы и формировались такие качества.

Под реализацией мировоззренческой направленности обучения предмету понимаем специальным образом организованный процесс обучения, направленный на выявление и усвоение учащимися наиболее полной системы мировоззренческих ориентиров, содержащихся в соответствующей части человеческой культуры и доступных учащимся. Особое внимание при этом и уделяется исследованию и раскрытию роли обучения математике в формировании и развитии различных,

мировоззренчески значимых, сторон личности учащихся: их мышления, логической культуры, культуры математического языка и речи, научного мировоззрения, отдельных групп общеучебных умений и др.

Далее представлен анализ различных подходов к реализации профильной дифференциации в старшей школе как к средству, когда за счет изменений в структуре, содержании и организации образовательного процесса более полно учитываются интересы, склонности и способности учащихся, создаются условия для образования старшеклассников в соответствии с их профессиональными интересами и намерениями в отношении продолжения образования.

В диссертации показано, что изучение математики, как учебного предмета естественнонаучного цикла, характеризуется математической учебной деятельностью учащихся, осуществляемой на разных логических уровнях. Специфика такой деятельности связана с усвоением математических понятий, аксиом, доказательств теорем, символического языка, измерений, вычислений, построений графиков, вычерчиваний фигур и др., а также умениями логически выводить одни утверждения из других, обосновывать выводы, логически упорядочивая усвоенные математические знания.

Выявленные особенности преподавания математики в классах естественнонаучного профиля, основанные на индивидуальных психологических особенностях учащихся, связанных с функциональными особенностями левого полушария, позволили определить некоторые особенности изучения математики. Ведущей особенностью преподавания математики в классах естественнонаучного профиля является усиление научной и прикладной направленности обучения математике, позволяющей сформировать «поэлементный» стиль мышления, развивающий образный компонент, графические умения, навыки моделирования, интенсивное использование вычислительной техники и различных компьютерных программных сред.

В нашем исследовании мы показываем, что, формируя мировоззрение старшеклассников средствами обучения математики, нужно учить: а) видеть за математическими конструкциями реальные связи и отношения и понимать их сходство и различие; б) понимать, что такие конструкции создаются человеком и носят отпечаток его ума и способностей, его отношения к ним; в) математической культуре, сочетающей веру в значительности, в своеобразную силу и пользу математических конструкций и способность воспринимать их красоту, гармонию или, наоборот, замечать отступления от канонов красоты, воспитывая уважительное и доверительное отношение к математике, стремление к логически стройному, непротиворечивому обоснованию выбранных конструкций, веру в силу математической интуиции и пренебрежение к бездоказательным рассуждениям; г) стремлению добраться до истины и уважению к ней, переосмысляя фрагменты математической теории, не соответствующие прежним собственным представлениям или традициям.

На основе общей концепции мировоззренчески направленного обучения математике в общеобразовательной и профессиональной школе А.Л. Жохова нами

разработаны этапы целостного акта учебной мировоззренчески направленной математической деятельности, реализуемые при изучении стереометрии в естественнонаучных классах. Они позволяют организовать познавательную математическую деятельность учащихся, формируя устойчивое положительное отношение к познанию и применению математики, способность к математическому познанию мира, индивидуальные системы ценностей и структурное видение мира. Среди них:

Подготовительный этап: вхождение в ситуацию учебной математической деятельности (понимание и принятие). При этом приобретается опьгг ориентировки, самоопределения по отношению к математике: потребности, мотивы, интерес, опыт математической интуиции и понимания математических текстов.

Поисково-мобтизующий этап: создание условий и средств разрешения ситуации. При этом приобретается опыт реализации мотивов, волевых актов, самоорганизации, опыт математической языковой и коммуникативно-организационной деятельности, усвоения математического содержания, способов учебной деятельности.

Исполнительско-реализующий этап: решение учебных ситуаций, разрешение ситуации. При этом приобретается опыт математической познавательно-преобразующей деятельности, опыт математического творчества: создание собственных математических конструкций и произведений математической культуры.

Коррекционно-транслирующий этап: контроль, коррекция, рефлексия, трансляция. При этом приобретается опыт рефлексии, ответственного отношения к деятельности и полученным результатам, их эстетической оценки, логической, конструктивной проверки.

Проводя ученика через различные этапы соответствующим образом организованной учебной деятельности, мы формируем его мировоззрение. Такие этапы целостного акта учебной мировоззренчески направленной математической деятельности отличаются друг от друга целевой установкой — главной воспитательной задачей и охватывают, как правило, несколько занятий, которые могут быть посвящены изучению различного учебного материала. Этапы чередуются в зависимости от смены целевой установки, циклично повторяются, осуществляя развитие и перевод учащихся на более высокий уровень сформированносга у них мировоззренческих качеств. В диссертационном исследовании предложены пути реализации организованной таким образом учебной деятельности школьников.

Во второй главе — «Методика формирования мировоззрения учащихся классов естественнонаучного профиля при изучении отдельных тем курса геометрии» — описываются особенности методики обучения стереометрии, направленной на поэтапное формирование мировоззрения старшеклассников. Здесь предлагается методическая реализация обучения математике в соответствии с выделенными особенностями на примере разработки таких тем курса стереометрии естественнонаучного профиля, как «Начала стереометрию), «Многогранники», «Конические сечения» и «Многогранники в задачах оптимизации».

Представленные в теоретической части диссертации этапы формирования мировоззрения старшеклассников позволили определить особенности преподавания геометрии в классах естественнонаучного направления в системе профильной дифференциации обучения. Для этого были выделены следующие принципы:

1. Необходимость создания в обучении математике учебных мировоззренческих ситуаций.

2. Учет общего состояния и действующей на данный момент основы личности учащихся, что особенно актуально в переходные для развития учащихся периоды.

3. Направленность на успех в разрешении учебных ситуаций.

4. Учет личной математической культуры обучающегося и опора на нее.

В диссертации на примере указанных разделов курса стереометрии для классов естественнонаучного профиля показана реализация этапов формирования мировоззрения учащихся.

На первом этапе (подготовительном) вводятся основные геометрические понятия раздела, и учащиеся учатся понимать и применять их в своей математической деятельности. Например, на одном из первых уроков по стереометрии показываем учащимся изображения знаменитого додекаэдра Леонардо да Винчи, выполненные методом жестких ребер и методом сплошных граней и являющиеся иллюстрацией к книге Луки Пачоли «Божественная пропорция». Это известная история, в которой додекаэдр олицетворяет Вселенную. Вот и вхождение в ситуацию, в изучение темы, то есть один из фрагментов реализации подготовительного этапа.

На втором этапе (поисково-мобилизующем) под руководством учителя изучаются основополагающие темы раздела, вырабатывается понимание методики действия с учебным материалом. Для иллюстрации поисково-мобилизующего этапа эффектным примером является теорема Эйлера. Здесь есть все: яркая история, хорошая математическая теория, приложения, задачи. Например, любопытно отметить, что Эйлер в 1752 году доказал теорему Эйлера только для выпуклых многогранников, а ведь она справедлива и для некоторых невыпуклых многогранников, например, для всех невыпуклых призм и пирамид. Одним из следствий этой теоремы является доказательство существования не более пяти типов правильных многогранников.

На третьем этапе (исполнительско-реализующем) осуществляется целенаправленная деятельность учащихся по отработке предложенного учебного материала, с учетом изменения степени самостоятельности этой работы.

На четвертом этапе (коррекпионно-транслирующем) проверяется степень ус-военности полученных знаний и сформированности умений и навыков по изученному разделу с получением конкретного скорректированного и обоснованного результата.

Заметим, что некоторые рисунки в диссертационном исследовании содержат управляющие элементы, позволяющие интерактивно реагировать на различные геометрические ситуации. Данные изображения могут бьггь продемонстрированы

учащимся в ходе занятий или быть проанализированы, изучены и дополнены школьниками, работающими в виртуальной геометрической лаборатории.

В реально осуществляемом процессе обучения математике разработанные этапы находятся в неразрывном единстве: они и проникают, непрерывно продолжая друг друга (по используемым средствам, решаемым задачам), и в то же время последовательно сменяют друг друга по своей ведущей функции. Такая последовательность задает логику и технологию, как отдельных актов, так и их взаимосвязанных цепочек в рамках единого процесса изучения стереометрии в классах естественнонаучной направленности.

Далее в диссертации показывается, что использование компьютерных технологий при изучении геометрии в старших классах естественнонаучного профиля обучения при подходе к организации обучения в логике целостных актов мировоззренчески направленной учебной деятельности, характеризуемой четырьмя разработанными этапами, существенно повышает результативность обучения. В силу ряда обстоятельств особое значение компьютерные технологии приобретают в процессе геометрической подготовки школьников. Основные мотивы их использования в курсе геометрии таковы: а) компьютерные методы в последнее время все шире используются в геометрической науке; б) применение компьютерных технологий в школьном курсе геометрии существенно повышает качество усвоения учебного материала.

Применение современных информационных технологий в обучении позволило разнообразно организовывать представленные этапы при отработке различных учебных ситуаций с использованием компьютера: как инструмента, позволяющего значительно расширить иллюстративную базу курса геометрии; для формирования алгоритмической культуры; при решении вычислительных задач геометрии; при решении задач на визуализацию геометрических объектов; а также используя информационные технологии в качестве средства создания творческого, эмоционального отношения к процессу решения задач; средства экспериментирования и моделирования; для организации учебных информационно-ориентированных проектов.

Экспериментальная работа проводилась с 1994 года и велась поэтапно в соответствии с логикой развития исследования. Проведенный эксперимент был условно разделен на следующие этапы: 1) констатирующий (1994-1999 гг.); 2) поисковый (1999-2003 гг.); 3) обучающий и контролирующий (2003-2005 гг.).

Основные выводы по первому, констатирующему, этапу эксперимента, позволили выявить, что самым актуальным для учащихся, обучающихся в классах естественнонаучного профиля, является изучение такого материала, который должен одновременно учитывать общекультурные и специальные цели обучения, способствуя умственному развитию и формированию мировоззренческих интересов. На основании анализа результатов первого этапа эксперимента была выдвинута гипотеза педагогического эксперимента, а именно: если методика преподавания стереометрии соответствует этапам, определенным образом организующим учебные ситуации при обучении предмету, то формирование мировоззрения

учащихся естественнонаучных классов на уроках геометрии происходит наиболее эффективно.

Для проверки достоверности выдвинутой гипотезы осуществлялся педагогический эксперимент, целью которого было эмпирическое подтверждение выдвинутой гипотезы исследования и справедливости теоретических результатов.

На втором, формирующем, этапе эксперимента:

1. Определены такие темы курса стереометрии, изучение которых в классе естественнонаучного направления позволило наиболее полно реализовать выявленные особенности преподавания математики, способствующие комплексному решению образовательных, воспитательных и развивающих задач.

2. Установлено влияние отобранного материала на методы проведения занятий в классах естественнонаучного направления, на уровень сформированности мировоззрения учащихся.

3. Проверена доступность отобранного материала и качества его усвоения, а также эффективность предложенных методологических подходов к обучению геометрии.

4. Подтверждено, что предполагаемое педагогическое воздействие на мировоззрение учащихся с помощью специально разработанных методических материалов в соответствии с основными этапами формирования мировоззрения старшеклассников более эффективно, чем то, которое осуществляется при традиционном изложении соответствующих тем.

В ходе данного этапа эксперимента представилось возможным разработать следующие рекомендации по работе с указанными выше содержательными лилиями курса стереометрии естественнонаучных классов.

1. Так как в ходе эксперимента доказывается, что предложенные факты экспериментальной группой усвоены, и подборка содержательного материала по этим темам достаточно легко формируется в виду разработанности математического содержания и наличия большего количества соответствующей методической и научно-популярной литературы, доступной как для учителей, так и для учащихся, сделаем следующие выводы:

а) рассмотрения начал стереометрии при одновременном изучении пространственных тел эффективно;

б) изучение правильных многогранников, желательно, предварять знакомством с многогранными углами, выпуклостью и исследованиями теоремы Эйлера и необходимо продолжать подробным рассмотрением других классов многогранников, учитывая большое историческое, эстетическое и естественнонаучное значение данного содержания;

в) изучение конических сечений оптимально проводить, изучая эллипс, гиперболу и параболу на предшествующих этапах обучения; однако яркие прикладные аспекты данной темы, связанные как с историей науки, так и с современными теоретическими исследованиями, делает необходимым ее подробное и тщательное изучение в классах естественнонаучного профиля обучения;

г) решение задач линейного программирования хорошо усваивается при про-

ведении подготовительной работы по темам, связанным с уравнением плоскости, прямой, аналитическим заданием пространственных фигур.

2. Изучение данных тем позволит обучить учащихся методу математического моделирования, реализуя тем самым ведущую особенность обучения в классах естественнонаучного профиля, а именно, прикладную и практическую направленность курса математики.

3. Учет "тонкостей" решения стереометрических задач позволит широко организовать внутреннюю дифференциацию учащихся.

4. Указанные выше темы являются интересными и познавательными для формирующихся личностей старшеклассников, что поможет преподавателю организовать содержательную творческую, исследовательскую и проектную деятельность учащихся, способствуя формированию у них умения устанавливать взаимосвязи между элементами рассматриваемых объектов и явлений.

5. Особенность предложенного материала в том, что для него можно подобрать такие методы работы, которые непосредственно базируются на использовании современных информационных технологий в обучении, позволяют разнообразно организовывать разработанные этапы при прохождении различных учебных тем.

В ходе третьего, обучающего и контролирующего, этапа эксперимента, охватившего более 80 учеников, было показано, что внесенные изменения в содержание курса математики в классах естественнонаучного направления доступны для учащихся и уровень обученности при работе с экспериментальным содержанием высокий. Однако при организации внутренней дифференциации в классах необходимо корректировать уровень строгости изложения данного материала. Так, в ходе классно-урочных занятий разбирать требуемый для понимания сути излагаемого содержания теоретический минимум, оставляя разбор "тонкостей" теории на дополнительные занятия по решению стереометрических задач. Однако исследовательская и проектная работы учеников данного профиля доступна и "слабым" школьникам, особенно ввиду большого мировоззренческого значения предлагаемого материала. В ходе эксперимента было зафиксировано, что представление учащихся о практическом и прикладном аспектах их будущей профессиональной деятельности конкретизировалось и переставало быть формальным.

Для анализа результатов опытной проверки использовались методы статистической обработки данных, в частности, критерий Вилкоксона-Манна-Уитни и критерий х2 • Результаты измерений уровня знаний в контрольной (КГ) и экспериментальной (ЭГ) группах до и после эксперимента представлены в следующей таблице.__

Уровень званий ЭГ до начала эксперимента, (%) КГ до начала эксперимента, (%) ЭГ после окончания эксперимента, (%) КГ после окончания эксперимента, (%)

Высокий 20,83% 17,24% 58,33% 17,24%

Средний 54,17% 58,62% 20,84% 34,48%

Низкий 25,00% 24,14% 20,83% 48,28%

На основании этих данных составлены гистограммы контрольной и экспери-

ментальной групп до начала эксперимента и после его окончания (соответственно, диаграмма 1 и диаграмма 2).

Диаграмма 1 Диаграмма 2

В ЭГлесл« окон им

нащяттт (Ч) в КГ после о* сжатия тиящяших» (%)

Высокий Сроджй Ним*

Эксперимент показал, что разработанные учебные материалы доступны учащимся естественнонаучных классов, способствуют формированию мировоззрения учащихся, существенно повышают активность познавательной деятельности старшеклассников при изучении математики; способствуют повышению качества знаний, как общекультурных, так и специальных.

Рекомендуемая методика обучения стереометрии в профильных классах естественнонаучного направления оказывает благоприятное воздействие на формирование мировоззрения старшеклассников, а также способствует реализации идей личностно-ориентированного обучения.

В заключении диссертационной работы сформулированы основные выводы и полученные результаты.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Проведенное теоретическое и экспериментальное исследование позволяет сделать вывод о достижении поставленных задач.

1. Организованная на основе соответствующим образом подобранного мировоззренчески значимого содержания и в соответствии с основными этапами формирования мировоззрения учебная деятельность учащихся естественнонаучных классов позволяет личности учащегося наиболее полно реализовать имеющийся потенциал собственного мировидения.

2. Выделены методические особенности изучения математики в классах естественнонаучного направления, основанные на умениях, характеризующих соответствующий стиль мышления (таких как моделирование, составление графических моделей, оперирование образом и др.). Исходя из анализа психолого-педагогической и учебно-методической литературы, даны некоторые особенности изучения геометрии в естественнонаучном направлении. Ведущей особенностью преподавания математики в классах естественнонаучного профиля является усиление научной и прикладной направленности обучения математике, позволяющей сформировать соответствующий стиль мышления, развивающий образный компонент мышления, графические умения, навыки моделирования, интенсивное использование вычислительной техники и различных компьютерных программных сред.

3. Реализация этапов целостного акта учебной мировоззренчески направленной математической деятельности при изучении стереометрии в естественнонаучных классах позволяет реализовать познавательную математическую деятельность учащихся, формируя устойчивое положительное отношение к познанию и применению математики, способность к математическому познанию мира, индивидуальные системы ценностей и структурное видение мира.

4. Использование компьютера при формировании мировоззрения учащихся классов естественнонаучного профиля существенно помогает при изучении геометрии, что показывает необходимость использования современных информационных технологий при разработке мировоззренчески направленной методики преподавания курса стереометрии.

5. Проведена реализация предложенных этапов по формированию мировоз- . зрения учащихся на примере разработки некоторых тем курса стереометрии. Предложенные рекомендации показывают, что указанные этапы организованной

таким образом учебной деятельности позволяют сделать учебный процесс мировоззренчески ориентированным. "

6. Осуществлена экспериментальная проверка эффективности представленных материалов. Эксперимент показал, что разработанные учебные материалы доступны учащимся естественнонаучных классов, способствуют формированию у них умений, характеризующих культуру мышления, существенно повышают активность познавательной деятельности старшеклассников при изучении математики; способствуют повышению качества знаний, как общекультурных, так и специальных.

Рекомендуемая методика обучения стереометрии в профильных классах естественнонаучного направления оказывает благоприятное воздействие на формирование мировоззрения старшеклассников, а также способствует реализации идей личностно ориентированного обучения.

Перспективы данного исследования связываются с усилением роли информационных технологий обучения при работе с курсом геометрии.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Карелина И.Е. Некоторые вопросы формирования мировоззрения старшеклассников при использовании предметно-ориентированной среды Живая геометрия //Проблемы совершенствования математической подготовки в школе и п ВУЗе. Выпуск 9. — М.: Прометей, МПГУ, 2004. — С. 17-19. — 0,2 п.л.

2. Карелина И.Е. О проблеме формирования мировоззрения учащихся при изучении математики //Актуальные проблемы подготовки будущего учителя математики. Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 5. / Под ред. Ю.А. Дробышева и И.В. Дробышевой. — Калуга: Изд-во КГПУ им. К.Э. Циолковского, 2003. — С. 194-198. — 0,25 п.л.

3. Карелина И.Е. О роли информационных технологий в развитии мировоззрения учащихся //Математическая и методическая подготовка студентов педвузов и университетов в условиях модернизации системы образования: Материалы ХХП Всероссийского семинара преподавателей математики педвузов и универ-

ситетов. — Тверь: Твер. гос. ун-т, 2003. — С. 201. — 0,1 п.л.

4. Карелина И.Е. Основные этапы формирования мировоззрения старше-классников//Современные проблемы школьного и вузовского математического образования: Тезисы докладов XXTV Всероссийского семинара преподавателей математики университетов и педвузов/ Под. ред. А.Г. Мордковича, И.К. Кондау-ровой. — М.; Саратов: Ред.-изд. отдел Моск. гор. пед. ун-та, изд-во Сарат. ун-та, 2005. — С. 173,174. — 0,1 п.л.

5. Карелина И.Е., Кузьминова И.В. О современной концепции профильного обучения в средней школе //Научные труды Mill У. Серия: Естественные науки. Сборник статей. — М.: Прометей, 2003. — С. 70-73. — 0,3 п.л. (авторский вклад 50 %).

Полп. к пен. 14.11.2005 Объем 1 п.л. Заказ №. 435 Тир 100 экз.

Типография МШ У

HS 2 3 5

РНБ Русский фонд

2006-4 25042

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидат педагогических наук , Карелина, Ирина Евгеньевна, 2005 год

Введение диссертации по педагогике, на тему "Формирование мировоззрения учащихся при изучении геометрии в старших классах естественнонаучного профиля обучения"

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидат педагогических наук , Карелина, Ирина Евгеньевна, Москва