автореферат и диссертация по педагогике 13.00.01 для написания научной статьи или работы на тему: Формирование предметно-специфического мышления будущих учителей средствами информационных технологий

Автореферат диссертации по теме "Формирование предметно-специфического мышления будущих учителей средствами информационных технологий"

На правах рукописи РАЗУМОВА ОЛЬГА ВИКТОРОВНА

ФОРМИРОВАНИЕ ПРЕДМЕТНО-СПЕЦИФИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ^СРЕДСТВАМИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

13.00 01 - общая педагогика, история педагогики и образования

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

ООЗ176242

Казань - 2007

003176242

Работа выполнена на кафедре педагогики Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет»

Научный руководитель: кандидат педагогических наук, доцент

Шакирова Кадрия Бариевна, ГОУ ВПО «Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет»

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор

Ибрагимов Гусейн Ибрагимович, ГОУ ВПО «Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет», доктор педагогических наук, профессор Харисов Тагир Бурганович, ГОУ ДПО «Институт развития образования РТ»

Ведущая организация - ГОУ ВПО «Ульяновский государственный

педагогический университет»

Защита состоится « 5 » декабря 2007 г в «¿2» часов на заседании диссертационного совета Д212 078 01 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата педагогических наук при ГОУ ВПО «Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет» по адресу. 420021, г. Казань, ул. Татарстан, д. 2

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет».

Автореферат разослан « Г » нЗА^Ьтк^_ 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор педагогических наук, профессор 'ТЪп

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Актуальность темы исследования. Профессия учителя является одной из наиболее интеллектуально насыщенных профессий. Она связана с решением сложных профессиональных задач творческого типа, и предполагает владение педагогом множеством аналитических, прогностических и проективных умений, связанных с анализом педагогических явлений и процессов, их синтезом, сравнением, абстрагированием, обобщением, конкретизацией и тд Поэтому одним из наиболее важных качеств будущего учителя является высокоразвитое профессиональное мышление, которое должно быть предметом особой заботы для преподавателей высших педагогических учебных заведений Профессиональное мышление включает в себя такие разновидности, как психолого-педагогическое мышление (которое само можно разделить на дидактическое и «воспитательное»), методическое мышление, предметное мышление (связанное с особенностями той образовательной области, с которой имеет дело учитель) и т д

В ряду этих разновидностей большое значение имеет предметно-специфическое мышление учителя, органично связанное как со спецификой преподаваемого им предмета, так и с особенностями методики его преподавания В исследованиях Ф Н.Гоноболина, В.И Журавлева, Н В Кузьминой, Н В.Кухарева, Т.С Поляковой, В П.Симонова, В.А Сластенина, В.А Сухомлинского, и др исследованы самые разнообразные подходы к воспитанию профессионально-личностных качеств учителя Процесс полноценной подготовки учителя в педагогическом вузе с необходимостью предполагает специальные усилия, направленные на формирование его предметно-специфического мышления, в рамках как общепрофессиональной (психолого-педагогической и частнометодиче-ской), так и предметной подготовки.

Решению проблемы профессиональной подготовки учителя посвящено большое количество научных исследований, монографий, диссертаций. В работах О А.Абдуллиной, П.Р Атутова, В П Беспалько, В И Загвязинского, Н.В .Кузьминой, А.И Пискунова, ВДСимоненко, В А Сластенина, Н.Ф.Талызиной, С НЛистяковой, А.И Щербакова и многих других рассмотрены особенности, структура и содержание педагогической деятельности Проблема готовности педагога к выполнению разнообразных видов профессиональной деятельности освещается в трудах М И Дьяченко, В С Ильина, Н Н Сергеева, В В.Серикова и др Становлению профессионального мастерства учителя в период его обучения в вузе уделяли внимание С И.Архангельский, В.П Беспалько, М.И Дьяченко, Л.А Кандыбович и др Проблеме формирования педагогических умений посвящены труды Н Ф.Гоноболина, И Т Огородникова, В А.Сластенина, Л Ф.Спирина и др. Различные аспекты проектирования профессиональной

подготовки педагога нашли отражение в исследованиях В С Безруковой, В В Гудеева, В М Монахова, В И Слободчикова и др

Проблема формирования предметно-специфического мышления будущего учителя приобретает особую актуальность, поскольку в настоящее время возросли определенные требования к качествам личности современного учителя. Предметно-специфическое мышление характеризует способность учителя быть творцом в своей предметной области, учитывать изменения, происходящие в современном образовании.

XXI век, век всеобщей информатизации, предъявляет социальный заказ на воспитание молодого поколения, способного ориентироваться в современном информационном пространстве Одним из возможных путей решения этой проблемы является использование образовательных информационных компьютерных технологий при профессиональной подготовке учителя. Изменения, происходящие в настоящее время в образовательном пространстве, позволяют по-новому подойти к решению задачи формирования предметно-специфического мышления будущего учителя путем внедрения в педагогический процесс информационно-коммуникационных и мультимедийных компьютерных технологий

В теоретических и экспериментальных исследованиях отечественных и зарубежных ученых (Г П.Андреев, Б С Гершунский, Л.Х Зайнутдинова, Г Клейман, АА.Кузнецов, МПЛапчик, В И Михеев, С.В,Панкжова, К.Престон, И В Роберт, А Я Савельев и др ) рассматривается возможность повышения эффективности всей системы образования в результате использования информационных и коммуникационных технологий в процессе обучения В этих работах раскрываются дидактические возможности средств обучения, реализованных на базе этих технологий

Несмотря на широкий спектр исследований по проблеме формирования и развития различных профессиональных свойств и качеств учителя, в частности, его мышления, неоправданно малое внимание, на наш взгляд, уделяется формированию предметно-специфического мышления учителя в контексте развития его профессионально-личностных качеств Состояние практического решения данной проблемы в образовательных учреждениях профессионального педагогического образования также оставляет желать лучшего Вместе с тем до сих пор еще не исследованы дидактические возможности информационных технологий в формировании предметно-специфического мышления будущего учителя

Таким образом, в настоящее время существует выраженное противоречие между потенциальными возможностями информационных технологий в решении актуальной для современной педагогической науки и практики проблемы формирования предметно-специфического мышления будущего учителя и отсутствием научно разработанной системы практической реализации этих возможностей

Необходимость практического решения данного противоречия определяет проблему научно-теоретического обоснования процесса формирования предметно-специфического мышления средствами информационных технологий

Актуальность, теоретическая и практическая значимость данной проблемы определили выбор темы исследования «Формирование предметно-специфического мышления будущих учителей средствами информационных технологий»

Объект исследования - процесс формирования мышления будущих учителей

Предмет исследования - педагогические условия формирования предметно-специфического мышления будущих учителей средствами информационных технологий

Цель исследования: теоретически обосновать и экспериментально проверить педагогические условия эффективного формирования предметно-специфического мышления будущих учителей средствами информационных технологий.

Гипотеза исследования. Уровень развития предметно-специфического мышления будущих учителей повысится в результате внедрения в процесс профессиональной педагогической подготовки модели формирования предметно-специфического мышления студентов средствами информационных технологий, реализующей следующие педагогические условия

1) достижение устойчивой положительной мотивации студентов к изучению средств информационных технологий и их использованию в процессе решения мыслительных задач профессионально-предметного характера,

2) обеспечение высокой психологической готовности студентов к использованию информационных технологий как средства формирования и практической реализации предметно-специфического мышления,

3) приоритетное развитие самостоятельной творческой деятельности студентов в процессе проблемного обучения на основе использования компьютерных учебных комплексов,

4) рациональное сочетание форм и методов традиционного и инновационного обучения на основе средств информационных технологий, направленных на развитие основных форм предметно-специфического мышления,

5) обоснование системы мониторинга уровня сформированное™ предметно-специфического мышления на базе компьютерных тестирующих комплексов

Для достижения поставленной цели и проверки гипотезы необходимо было решить следующие задачи:

1 Выявить структуру, содержание, функции и особенности предметно-специфического мышления будущего учителя

2. Выявить влияние информационных технологий на формирование предметно-специфического мышления будущих учителей

3 Разработать, теоретически обосновать модель формирования предметно-специфического мышления студентов педагогического вуза средствами информационных технологий

3 В опытно-экспериментальной работе проверить эффективность модели и разработанных педагогических условий, обеспечивающих процесс развития предметно-специфического мышления будущих учителей

Методологическую основу диссертационного исследования составили

• современные философские, психологические и педагогические концепции, объясняющие сущность мышления и значимость предметно-специфического мышления в процессе формирования личностных и профессиональных качеств человека (П П Блонский, Л С Выготский, П Я Гальперин, Д Н Завалишина, А В Запорожец, А В Петровский, С Л Рубинштейн, И М Сеченов, Т Д.Шестакова и др.);

• концепция деятельностного подхода к процессу обучения (В И Андреев, В В Давыдов, П Я Гальперин, М И Махмутов, Д Б Элько-нин, П КПидкасистый и др ),

• теории профессионального мышления и деятельности, формирования личности учителя (Д В Вилькеев, Д Н Завалишина, Г И Ибрагимов, Н В Кузьмина, А В Мудрик, 3 Г Нигматов, В А Сластенин, Б М Теплов и ДР),

• психолого-педагогические теории использования информационных технологий в процессе обучения (М И Башмаков, В П Беспалько, С А Бешенков, А П Ершов, В А Извозчиков, Г И Кирилова, А А Кузнецов, В С Леднев, Е И Машбиц, В М Монахов, А А Первин, С Н Поздняков, Е С Полат, И В Роберт и др ),

• принципы системности, целостности, непрерывности и вариативности как приоритеты развития современного образования

Проблема, цель и задачи обусловили выбор методов исследования теоретические методы теоретико-методологический анализ научной, философской, психолого-педагогической и учебно-методической литературы по теме исследования, анализ вузовских и школьных программ, учебных пособий по внедрению информационных технологий в образование, педагогических программных средств, эмпирические методы педагогический эксперимент, диагностические методы наблюдение за учебным процессом, анкетирование, тестирование, беседы, праксимметриче-ские методы, анализ результатов деятельности студентов (курсовых и

квалификационных работ, обучающих, демонстрационных и тестирующих программ), прогностические методы моделирование, методы математической статистики

Базой исследования явились Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет, средние общеобразовательные школы №22, №146, №150 г Казани

Организация исследования. Исследование проводилось с 2003 по 2007 годы и включало несколько этапов

На первом этапе (2003-2004гг) анализировалась психолого-педагогическая литература по проблемам профессиональной деятельности учителя и его подготовки в вузе, выявлена значимость предметно-специфического мышления в формировании целостной системы личностных и профессиональных качеств будущего учителя В качестве объекта для экспериментального исследования были выбраны будущие учителя математики как одного из наиболее значимых предметов школьного курса обучения Проводилось анкетирование студентов Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета, в ходе которого выявлялся начальный уровень их предметно-специфического мышления

На втором этапе (2004-2006 гг) разрабатывалась модель организации учебной деятельности студентов с применением информационных технологий и были проведены серии формирующих экспериментов, нацеленных на формирование предметно-специфического мышления. Выделялись психолого-педагогические условия процесса формирования предметно-специфического мышления средствами информационных технологий На втором этапе осуществлялась проверка и уточнение рабочей гипотезы

На третьем этапе (2006-2007 гг) проводился констатирующий сравнительный эксперимент, анализировались и обобщались его результаты, а также было выполнено литературное оформление диссертации. Научная новизна исследования:

1 Уточнено понятие «предметно-специфическое мышление будущего учителя математики» как вида мышления, основанного на когнитивном предметном математическом опыте, который фиксируется в специфической математической терминологии, специфических умениях и навыках, используемых для решения не только узких математических задач, но являющихся инструментом исследования окружающего мира в целом

2 Обосновано влияние информационных технологий на формирование предметно-специфического мышления будущих учителей Выявлен комплекс психолого-педагогических условий формирования предметно-специфического мышления средствами информационных технологий, таких как 1) достижение устойчивой положительной мотивации студентов к изучению средств информационных технологий и их использованию в процессе решения мыслительных задач профессионально-предметного

характера, 2) обеспечение высокой психологической готовности студентов к использованию информационных технологий как средства формирования и практической реализации предметно-специфического мышления, 3) приоритетное развитие самостоятельной творческой деятельности студентов в процессе проблемного обучения на основе использования компьютерных учебных комплексов, 4) рациональное сочетание форм и методов традиционного и инновационного обучения на основе средств информационных технологий, направленных на развитие основных форм предметно-специфического мышления, 5) обоснование системы мониторинга уровня сформированное™ предметно-специфического мышления на базе компьютерных тестирующих комплексов

3 Разработана и внедрена в практику модель формирования предметно-специфического мышления студентов средствами информационных технологий, реализующая данные педагогические условия в учебной, учебно-исследовательской, практической и научно-исследовательской деятельности (приложение 1)

4. Выделены уровни развития предметно-специфического мышления у студентов - будущих учителей (очень низкий, низкий, средний, высокий, очень высокий) Определены критерии их достижения, использование которых позволяет отслеживать динамику развития предметно-специфического мышления студентов

Теоретическая значимость исследования состоит в уточнении понятия «предметно-специфическое мышление» применительно к специфике профессиональной деятельности учителя математики, в определении критериев сформированное™ предметао-специфического мышления студентов - будущих учителей, что дает возможность внести определенный вклад в теорию развития профессионального мышления, осуществить комплексные исследования проблем формирования предметно-специфического мышления учителей разных специальностей

Практическая значимость результатов исследования заключается в том, что на его основе были разработаны и внедрены в вузовскую практику научно-методические рекомендации по формированию предметно-специфического мышления средствами информационных технологий Разработаны компьютерные дидактические комплексы, направленные на развитие предметно-специфического мышления студентов - будущих учителей математики Материалы исследования могут быть использованы при разработке комплексных программ формирования предметно-специфического мышления студентов педагогических вузов Результаты исследования могут быть положены в основу профессиональной подготовки и повышения квалификации преподавателей педвуза

Достоверность и обоснованность полученных в диссертационном исследовании результатов и выводов определяются реализацией основных положений психолого-педагогических теорий, экспериментальной

проверкой теоретических положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в исследовании, использованием комплекса взаимодополняющих методов педагогического исследования, репрезентативностью выборок респондентов при анкетировании, устных опросах, применением вероятностно-статистических методов обработки данных экспериментальной работы по теме исследования

Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты исследования докладывались на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета (2003-2007 гг), на заседаниях кафедры Теории и методики обучения математике Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета (2003-2007 гг), а также в рамках XVI Международной конференции «Новые технологии в образовании» (Троицк, 2005 г.), III Всероссийской научно-практической конференции «Реализация воспитательного потенциала гуманитарного образования в условиях вхождения России в Болонский процесс» (Казань, 2005 г), III Международной научно-практической интернет-конференции «Фундаментальные и прикладные исследования в системе образования» (Тамбов, 2005 г), региональной научно-практической конференции «Школьная геометрия реальность и перспективы» (Казань, 2005 г ), XIV Международной электронной научной конференции «Новые технологии в образовании» (Воронеж, 2006 г), XVII Международной конференции «Новые технологии в образовании» (Троицк, 2006 г), в публикациях автора Результаты исследования используются в процессе профессиональной подготовки студентов математического факультета Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета, а также в ходе педагогической практики студентов

На защиту выносятся:

1 Понятийно-содержательная характеристика предметно-специфического мышления будущего учителя

2. Модель формирования предметно-специфического мышления студентов в процессе профессионально-педагогической подготовки в вузе средствами информационных технологий

3. Педагогические условия и средства формирования предметно-специфического мышления будущих учителей на основе использования информационных технологий

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка литературы, состоящего из 223 источников и 14 ресурсов удаленного доступа, и 5 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Предметно-специфическое мышление является особым типом мыслительной деятельности, в ходе которой моделируется окружающий мир на основе образно-категориальных конструктов, отражающих специфику его предметного рассмотрения.

В контексте математической области научного знания мы предлагаем рассматривать предметно-специфическое математическое мышление как мышление, основанное на когнитивном предметном математическом опыте, который фиксируется в специфической математической терминологии, специфических умениях и навыках, используемых для решения не только узких математических задач, но являющихся инструментом исследования окружающего мира в целом

Формирование предметно-специфического мышления будущего учителя в педагогическом вузе является составной частью общепрофессиональной подготовки Говоря о формировании предметно-специфического мышления будущего учителя математики, мы подразумеваем формирование математического мышления студентов и развитие у них навыков использования его при решении профессиональных педагогических задач, круг которых не ограничивается задачами математической направленности Учитель должен уметь смотреть на мир сквозь призму предметной специфики.

В ходе анализа психолого-педагогических трудов П.П Блонского, Д Г.Богоявленского, Д В.Вилькеева, К М.Гуревича, Б В Давыдова, В И Загвязинского, А В Запорожца, А К Марковой, Н А.Менчинской, А.В .Петровского, АИПискунова, С Л.Рубинштейна, Е.И Степановой, О К Тихомирова, В П Чубукова, Д.Б.Эльконина выявлены функции, признаки, уровни и критерии развития предметно-специфического мышления В исследовании мы оперируем такими формами проявления предметно-специфического мышления в области математики, как логическое мышление, пространственное мышление, системное мышление, вероятностно-алгоритмическое мышление, творческая самостоятельность и указываем, как различные средства информационных технологий могут влиять на их развитие

В центре внимания нашего исследования находится возможность повышения уровня предметно-специфического мышления студентов средствами информационных технологий в результате создания определенной психолого-педагогической среды, активно вовлекающей обучаемых в творческий процесс совершенствования своих профессиональных и личностных качеств

В работах А А Андреева, М Ю Бухаркиной, Я.А.Ваграменко, А Л Денисовой, А П Ершова, Е И Дмитриевой, И Г Захаровой, К К Колина, М В Моисеевой, П И.Образцова, Е.С Полат, И В Роберт, Е Ю Семеновой рассмотрены возможности информационно-

педагогических технологий, концепции развития компьютерных технологий обучения, пути повышения эффективности обучения с использованием различных технических средств, некоторые способы классификации педагогических программных средств

Эффективность учебного процесса в результате внедрения информационных средств мультимедиа повышается за счет их специфического воздействия на мыслительную деятельность обучаемого Наиболее прогрессивные возможности мультимедиа заключаются в использовании их в учебном процессе в качестве интерактивного многоканального инструмента познания Исследовательский, проектный подход в системе обучения студентов педвузов, разработка ими собственных мультимедиа (гипермедиа) проектов, постоянное использование мультимедиа учебного назначения по всем блокам дисциплин общекультурной и предметной подготовки, позволяют трансформировать традиционный процесс в развивающий и творческий

Анализ педагогической практики и сложившегося за период информатизации образования опыта применения информационных технологий в системе профессиональной подготовки специалистов математического цикла, а также результаты проведенного в Татарском государственном гуманитарно-педагогическом университете эксперимента позволили сформулировать следующие педагогические условия эффективного применения данных технологий для процесса формирования предметно-специфического мышления 1) достижение устойчивой положительной мотивации студентов к изучению средств информационных технологий и их использованию в процессе решения мыслительных задач профессионально-предметного характера, 2) обеспечение высокой психологической готовности студентов к использованию информационных технологий как средства формирования и практической реализации предметно-специфического мышления, 3) приоритетное развитие самостоятельной творческой деятельности студентов в процессе проблемного обучения на основе использования компьютерных учебных комплексов, 4) рациональное сочетание форм и методов традиционного и инновационного обучения на основе средств информационных технологий, направленных на развитие основных форм предметно-специфического мышления, 5) обоснование системы мониторинга уровня сформированное™ предметно-специфического мышления на базе компьютерных тестирующих комплексов

Средства информационных технологий в разрабатываемом подходе к процессу повышения уровня сформирования предметно-специфического мышления студентов выступают в качестве одного из основных инструментов От уровня владения студентами этими средствами зависит успешность решения поставленной задачи Поэтому требуется целый комплекс мер, направленных на повышение мотивации к овладе-

нию обучаемыми современными компьютерными средствами и информационными технологиями

Изучение средств информационных технологий в учебном процессе базируется на целом комплексе мотивов- социальных, образовательных, профессиональных Результаты анкетирования студентов 1-У курсов математического факультета ТГГПУ показывают, что мотивация к освоению средств информационных технологий по мере знакомства студентов с особенностями их будущей профессии возрастает

Овладение основами использования информационных технологий предполагает не столько усвоение некоторой суммой знаний или закрепление навыков, сколько психологическую готовность успешно осваивать и эффективно использовать новые компьютерные средства

Творческая деятельность тесно связана с формированием предметно-специфического мышления, вследствие чего наиболее эффективные механизмы влияния на уровень профессиональной подготовки будущего учителя лежат именно в области проблемного обучения Применение информационных технологий усиливает основной методический эффект проблемного обучения, так как представляет широкую базу данных для самостоятельного поиска еще неизвестных обучаемому закономерностей, способов действий, правил при решении предложенной обучаемому творческой задачи Такая активная самостоятельная поисковая мыслительная деятельность приводит к формированию новых связей, свойств личности, положительных качеств ума, что обусловливает повышение уровня предметно-специфического мышления.

На настоящем этапе развития средств информационных технологий и степени их внедрения в образовательный процесс можно говорить о наибольшей эффективности многоэтапного процесса формирования предметно-специфического мышления лишь при условии сочетания форм и методов традиционного обучения и обучения на основе средств информационных технологий

Критериями сформированности предметно-специфического мышления мы приняли следующие степень обобщенности мышления, понимаемое как способность использовать обобщение в качестве эффективного приема решения проблемной ситуации, степень самостоятельности мышления, понимаемое как умение найти проблему и способы ее решения, стремление внести самостоятельные элементы в процесс решения задач, степень глубины мышления, понимаемое как способность проникновения в сущность взаимосвязи фактов, в сущность данной задачной ситуации, оригинальность мысли, характеризующееся способностью видеть предмет в необычном плане, новом свете, возможность получения ответов, отклоняющихся от привычных, быстрота и плавность возникновения ассоциативных связей обусловливает способность к быстрому и свободному переключению движения мысли с одного направления на другое,

«восприимчивость» к проблеме, ее непривычное решение, беглость мысли как количество ассоциаций, идей, возникающих в единицу времени в соответствии с некоторым требованием, направленность на открытие новых знаний, характеризующая продуктивность мышления

Нами предложены методы повышения средствами информационных технологий уровня развития таких форм предметно-специфического мышления, как системное мышление, вероятностно-алгоритмическое мышление, творческая самостоятельность Выводы об эффективности применяемых методик делались на основе наличия таких умений студентов, как

- умение «видеть» проблемные ситуации в учебном процессе, разрешение которых оптимально и рационально путем использования средств информационных технологий,

- умение разработать методическую основу для программного обеспечения, используемого для решения конкретной проблемной ситуации,

- умение проводить экспертизу качества программного обеспечения, заключающееся в сравнительном анализе методик, используемых в данных программах, а также эффективности мультимедийных средств при решении поставленной учебно-методической задачи

Были определены соответствующие уровни сформированности предметно-специфического мышления (очень низкий, низкий, средний, высокий, очень высокий).

Мониторинг уровня развития предметно-специфического мышления студентов в педагогическом вузе может протекать по двум направлениям Первое направление предполагает выявление уровня сформированности предметно-специфического мышления по его составляющим элементам уровню развития логического, системного, пространственного мышления, способности к моделированию и т д В современной научной практике существуют различные способы тестирования форм проявления мышления Методика теста Векслера позволяет измерить уровни развития вербально-логического и наглядно-действенного мышления Тест структуры интеллекта Амтхауэра предполагает измерение степени выраженности вербального, числового и пространственного мышления, логических способностей, внимания, памяти, объема знаний «Количественные отношения», «Сложные аналогии» - тесты для оценки развития логического мышления Данные методики используются для выявления того, насколько испытуемому доступно понимание сложных логических отношений и выделение абстрактных связей Существует ряд зрительно-пространственных тестов, среди которых выделяются «Прогрессивные матрицы Равена», КЗ тест Айзенка, тест пространственного мышления И С Якиманской и др

Второе направление базируется на комплексном подходе к оценке уровня развития предметно-специфического мышления В ходе мониторинга осуществляется оценка качества созданного студентом компьютерного варианта решения проблемной ситуации, связанной с повышением уровня предметно-специфического мышления ученика при преподавании математических дисциплин в школе Такой мониторинг также позволяет выявить вовлеченность студента в информационно-культурную среду, его способность решать наболевшие педагогические проблемы средствами информационных технологий

В основе разработанной дидактической модели лежит идея формирования предметно-специфического мышления студентов средствами информационных технологий (приложение 1)

Экспериментальная работа была организована на базе Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета (математический факультет в 2004—2007 гг - 370 чел) Разработанная автором модель формирования предметно-специфического мышления студентов математического факультета экспериментально апробировалась непосредственно в процессе преподавания следующих учебных дисциплин элементарной математики, теории и методики обучения математике, а также в ходе педагогической практики, в руководстве курсовыми работами.

Опытно-экспериментальное исследование, предпринятое нами в целях подтверждения нашей гипотезы, осуществлялось во взаимосвязи таких компонентов как целевой (повышение уровня развития предметно-специфического мышления студентов средствами информационных технологий), содержательный (разработка и внедрение модели учебной деятельности студентов, направленной на развитие предметно-специфического мышления), организационно-управленческий (мониторинг и управление процессом формирования предметно-специфического мышления студентов), результативный (соответствие результатов поставленным целям)

Опытно-экспериментальная работа осуществлялась в три этапа Целью первого этапа экспериментальной работы явилось выявление уровня развития предметно-специфического мышления студентов в условиях традиционного обучения В качестве контрольных групп мы рассматриваем исследуемые группы в начале эксперимента, в качестве экспериментальных групп - те же группы при завершении опытной работы

Тестовые работы включали в себя варианты из 5 заданий, решение которых требует проявления предметно-специфического мышления Составляя варианты из множества тестовых заданий нами была предпринята попытка выделить такие задачи, при выполнении которых проявление того или иного компонента мышления оказывается доминирующим, а

так же задачи, при выполнении которых необходимы операции, связанные преимущественно с проявлением определенного компонента мышления

Анализ тестовых работ показал, что 32% (118 чел) и 9% (33 чел) от числа опрошенных справились с тестовыми заданиями на «хорошо» и «отлично» соответственно Этим оценкам соответствует выполнение 4 и 5 заданий Студентов данной группы характеризует способность к теоретическому математическому мышлению, способность понимать и разрабатывать сложные математические алгоритмы, общий потенциал умственного развития Средний уровень сформированное™ предметно-специфического мышления образовали 44% (163 чел) тестируемых У этой группы студентов снижены способность к выявлению аналогий и установлению логических связей между различными видами информации, гибкость и скорость переключения мышления, способность находить наиболее точное решение из ряда приблизительных. 15% (56 чел ) студентов образуют группу с низким и очень низким уровнями развития предметно-специфического мышления У тестируемых этой группы слабо выражено умение классифицировать понятия и правильно ими оперировать Возникают трудности при решении задач на пространственное мышление выявилось неумение студентов оперировать образами, приводящими к мысленному видоизменению положения объекта, его структуры, способность к одновременному изменению пространственного положения и структуры образа Задатки конструктивных способностей у данной группы студентов слабо выражены, либо отсутствуют.

Таким образом, анализ тестовых работ показал, что существует необходимость повышения уровня предметно-специфического мышления студентов Требуется выработать комплекс педагогических условий для эффективной реализации поставленной задачи, а также модель учебной деятельности, направленной на повышение уровня предметно-специфического мышления студентов

На втором этапе экспериментальной работы разрабатывалась и внедрялась модель формирования предметно-специфического мышления студентов с применением информационных технологий в процессе изучения вузовских курсов элементарной математики и теории и методики обучения математики Результаты выполнения тестовых заданий до и после экспериментального воздействия сравнивались с применением одностороннего критерия знаков.

Анализ выполнения студентами тестовой работы показывает, что большая часть тестируемых справилась успешно. Высокий и очень высокий уровни развития предметно-специфического мышления показали 65% (241 чел ) от всего числа испытуемых (рис 1) По сравнению с результатами первой работы количество студентов, справившихся с 4 и 5 заданиями, увеличилось на 24% (90 чел). Такая тенденция объясняется, прежде всего, включением в учебную деятельность студентов средств информационных

технологий, которые непосредственно влияют на развитие интеллекта, мышления обучаемого. Средний уровень развития предметно-специфического мышления образуют 28% (104 чел.) студентов от всего числа тестируемых, что на 16% (59 чел.) меньше чем в начале эксперимента. Эта часть студентов (16%) в результате проведенной экспериментальной работы повысила свой уровень и перешла в другую категорию. Следует отметить эффективность использования в учебном процессе компьютерных демонстраций, которые оказали большое влияние на развитие пространственного мышления студентов. 7% (25 чел.) студентов показали низкий и очень низкий уровни сформированное™ мышления, что составляет на 8% (31 чел.) меньше, исходя из результатов первой тестовой работы. Эта группа студентов характеризуется низкой выносливостью к интеллектуальной нагрузке и длительности сосредоточения.

5 заданий 4 задания 3 задания 2 задания 1 задание

□ результаты тестовой работы в начале эксперимента ■ результаты тестовой работы в конце эксперимента

Рис. 1. Сравнительная характеристика результатов тестовых работ в начале и в конце эксперимента

Заключительный, третий этап исследования - обобщающий. Для получения выводов об эффективности разработанной нами модели организации учебной деятельности студентов, направленной на формирование предметно-специфического мышления, а именно: для определения качества сформированных у студентов умений, характеризующих творческую самостоятельность, как составного элемента предметно-специфического мышления, нами создан пакет контрольных заданий творческого, проблемного характера. Студентам было предложено разработать компьютерные демонстрационные программы, используемые для развития предметного мышления учащихся средних школ на уроках математики. Для оценки статистической значимости различий в проявлении предметно-специфического мышления в ходе выполнения работы студентами контрольной и экспериментальной групп нами был применен критерий ;/2 .

Расчеты показали, что Г > Ткрит (10,9 > 7,815) Обработка количественных

показателей методами математической статистики свидетельствует об усилении творческой составляющей предметно-специфического мышления у студентов экспериментальной группы в сравнении со студентами контрольной группы

Таким образом, экспериментальные данные убедительно подтверждают вывод о том, что использование разработанной дидактической модели способствует повышению эффективности процесса формировайия предметно-специфического мышления будущих учителей

Эффективность использования информационных технологий в учебно-воспитательном процессе при подготовке учителей математики, как показал наш многолетний эксперимент, проявляется лишь при условии, если преподаватель органично «встраивает» информационно-коммуникационные программы в свою собственную структуру учебной работы, продолжая последовательно развивать педагогические идеи, заложенные в традиционном подходе к учебно-воспитательному процессу

В ходе настоящего исследования мы пришли к следующим основным выводам

1 Важнейшей характеристикой личности учителя является ее профессиональная направленность Существенным показателем профессиональной направленности учителя, его деятельностных качеств является высокий уровень сформированности предметно-специфического мышления

2 Средства информационных технологий влияют на формирование предметно-специфического мышления студентов Для вузовского учебного процесса информационно-коммуникационные технологии открывают принципиально новые дидактические возможности, реализация которых создает предпосылки интенсификации образовательного процесса

3 В условиях информатизации образования общий комплекс профессионально-важных качеств учителя дополняется специфическими качествами, которые характеризуют уровень информационной культуры педагога. Для формирования профессиональной информационной культуры будущего учителя необходимо совершенствовать существующую информационную подготовку его в педагогическом вузе Система информационной подготовки должна включать в себя совокупность учебных курсов, направленных на формирование основных умений и навыков по применению информационных и коммуникационных технологий на базе современной вычислительной техники в будущей профессиональной деятельности

4 Традиционная схема учебного процесса в вузе не позволяет реализовать комплексный мониторинг этапов формирования и уровней развития предметно-специфического мышления студентов

5 Формирование предметно-специфического мышления средствами информационных технологий позволяет рассмотреть процесс профессиональной подготовки учителя как цепь учебных, практических и научно-исследовательских ситуаций, требующих максимального включения предметно-специфического мышления, формируемого как на основе содержания, так и на основе изобразительных, познавательных и конструктивных возможностей разработанных компьютерных учебных комплексов обучающих и демонстрационных программ

6 Успешному внедрению модели формирования предметно-специфического мышления студентов средствами информационных технологий способствуют следующие педагогические условия. 1) достижение устойчивой положительной мотивации студентов к изучению средств информационных технологий и их использованию в процессе решения мыслительных задач профессионально-предметного характера, 2) обеспечение высокой психологической готовности студентов к использованию информационных технологий как средства формирования и практической реализации предметно-специфического мышления; 3) приоритетное развитие самостоятельной творческой деятельности студентов в процессе проблемного обучения на основе использования компьютерных учебных комплексов, 4) рациональное сочетание форм и методов традиционного и инновационного обучения на основе средств информационных технологий, направленных на развитие основных форм предметно-специфического мышления, 5) обоснование системы мониторинга уровня сформированно-сти предметно-специфического мышления на базе компьютерных тестирующих комплексов

7 В результате комплексного исследования изучаемой проблемы были определены критерии и уровни сформированное™ предметно-специфического мышления

8 Использование в учебной деятельности информационных технологий является одним из наиболее эффективных направлений в учебном процессе, развивающим самостоятельную творческую деятельность студентов, стимулирующим приобретение и закрепление знаний, что, в конечном итоге, способствуют формированию их предметно-специфического мышления как важнейшего условия профессиональной успешности и дальнейшего профессионального роста будущего учителя Полученные в диссертации научные результаты детерминируют необходимость дальнейших исследований в области эффективной реализации и последующего развития предметно-специфического мышления учителя в процессе его практической педагогической деятельности

Результаты исследования отражены в 22 публикациях, основными из которых являются следующие работы автора

Статьи в центральной печати и в изданиях, рекомендованных ВАК

МОиН РФ

1. Разумова О В Формирование предметно-специфического мышления как одного из качеств личности современного учителя / К Б Шакирова, О В Разумова // Высшее образование в России - 2007 -№10. - С 147-150 (авторск 0,13 п л)

2 Разумова О В Развитие пространственного мышления школьников графическими средствами пакета Maple. / Д Н Горохов, О В Разумова // Информатика и образование - 2007 - №8 - С 75-82 (авторск 0,1 п л )

3 Разумова О В Педагогические условия процесса формирования предметно-специфического мышления средствами информационных технологий /КБ Шакирова, О В Разумова // Вестник ЧГУ Педагогическая наука Поволжья -2007 - №1 -С 136-142 (авторск 0,15 п л)

Статьи, тезисы в сборниках Международных научно-практических

конференций

4 Разумова О В Использование информационных технологий при подготовке будущих учителей математики / Д Н.Горохов, О В Разумова // Фундаментальные и прикладные исследования в системе образования Материалы Третьей международной научно-практической конференции - Тамбов, ТГУ, 2005 г - С 8-12 (авторск 0,13 п л)

5. Разумова О В Развитие пространственного мышления будущих учителей математики на основе современных информационных технологий обучения / Д Н Горохов, О В Разумова // Новые технологии в образовании Тезисы XVI международной конференции - Троицк, 2005 г - С 97-99 (авторск 0,1 п л)

6. Разумова О В Использование графических возможностей компьютера при постановке и разрешении проблемных ситуаций при обучении геометрии / Д.Н Горохов, О.В Разумова // Математика. Образование Культура: Сборник трудов II Международной научной конференции Часть 3 Тольятти, 2005 г - С 37-41. (авторск 0,25 п л )

7 Разумова О В Повышение мотивации будущих учителей математики к использованию информационных технологий в профессиональной деятельности // Новые технологии в образовании Тезисы XVII международной конференции - Троицк, 2006 г -С 211-212 (0,14 п л)

Статьи, тезисы в журналах и сборниках

8. Разумова О В Сочетание традиционных методов и информационных технологий как условие эффективного развития пространственных

представлений учащихся при обучении геометрии // Школьная геометрия реальность и перспективы Материалы региональной научно-практической конференции. - Казань, КГПУ, 2005 г - С 32-35. (0,19 п л )

9 Разумова О В Принципы создания демонстрационной программы по курсу «Стереометрические задачи на построение» / Д Н Горохов, О В Разумова // Школьная геометрия реальность и перспективы Материалы региональной научно-практической конференции - Казань, КГПУ, 2005 г - С. 64-67. (авторск 0,1 п л )

10 Разумова О В Проблемное обучение геометрии на основе информационных технологий / Д Н Горохов, О В Разумова // Проблемы информационных технологий в математическом образовании Учебное пособие - Казань ТГГПУ - С 68-78 (авторск 0,45 п л)

11 Разумова О В Некоторые аспекты подготовки будущих учителей математики в контексте информатизации образования / Д Н.Горохов, О В Разумова // Информатизация образования в республике Татарстан опыт, проблемы, перспективы Материалы Республиканской научно-практической конференции Часть 1 Казань, 2006 г - С 287 - 293. (авторск 0,2 п.л )

12. Разумова О В. Формирование предметно-специфического мышления будущих учителей математики средствами информационных технологий //Новые технологии в образовании - Воронеж, 2006 г -№1 -С 115-116 (0,3 пл)

13 Разумова О В Подготовка будущих учителей к преподаванию геометрии в контексте информатизации образования / ДН Горохов, О В.Разумова // Образовательные технологии - Воронеж, 2006 г - №1 -С 55 - 60. (авторск 0,46 п л )

14 Разумова О В Этапы подготовки будущих учителей математики в свете информатизации образования. / Д Н Горохов, О.В Разумова // Математика и информатика' наука и образование. Межвузовский сборник научных трудов- Ежегодник Вып 6 - Омск Изд-во ОмГПУ, 2006 - С. 128-130 (авторск 0,44 п л )

15 Разумова О В Подготовка будущих учителей математики и проблемы внедрения средств информационных технологий в образовательный процесс / Д Н Горохов, О.В.Разумова // Информатизация образования проблемы и поиски - Казань -2006. - №2 - С. 42-45 (авторск 0,14 п.л.)

16. Разумова О В. Геометрия дэреслэрендэ яца информацион технологиялэр. / Ф Ш Зарипов, О.В Разумова // Мэгариф - 2007. - №3. - С. 57-60(авторск 0,2пл).

Приложение 1.

Модель формирования предметно-специфического мышления студентов средствами информационных технологий

Педагогическая цель:

формирование нредметно-сжцнфкческого мынтения

Стандартные курсы ш информатике и ВТ. Специальные н факультативна курсы по выбору

»еткческая я практическая: подготовка студентах к использованию ИТ1 учетном процессе

Аппаратно-программное обеспечение (тренировочная подсистема, повЕкстема кпнтекг.тной ппнощк, ггодристе ма о нркки и контроля знании, моделирующая подсистема)

Формирование предогетно-спецнфиреского мышления средствами ИТ £ учебной процессе

Организац. формы Технологические средства Предполагаемый результат

Лекция-визуализация Лекционные компьютерные демонстрации Развитие понятийного, образного, пространственного мышления как составных частей предметно-специфического мышления

Семинарские занятия Компьютерные тестовые программы Развитие самостоятельности мышления. Тестирование уровня сформированности предметно-специфического мышления

Лабораторные занятая Компьютерное тгодапирование Формирование творческого мышления как составной части предметно-специфического мышления

1)

Формирование предагетио-спеднфилвского мышления средствами ИТ в ходе фактической, утебко-нсследовательскон и научно-исследовательской деятельности студентов

Виды деятельности Технологические средства Предполагаемый результат

Учебно-исследоватеяьскал деятельность Специализированные студенческие пакеты, Интернет Формирование умения «видеть» проблемные ситуации в учебном процессе, разрешение которых оптимально и рационально путем использования средств ИТ, а также возможные способы ее решения; формирование стремления внести самостоятельные зяемзнты в процесс решения задачи

Практика в школе Компьютерные обучающие программы, тестовые тренажеры Формирование навыков пользования операциями и приемами предметно-специфического мышления в конкретной предметной области практической деятельности

Научно-жслвдрватепьская деятельность Программное обеспечение для разработка интерфейсов учебных программ Развитие основных функций предметно-специфического мышления, таких как прогнозирование, диагностирование, конструирование задачи, исследовательская, оценочна-регулятивная

И

Обобщенная опенка уровня сформированностн предиетно-специфнческого мышления

Виды отчетности Анализ сфориированюсти прердетно-специфкческого мышления

Защита курсовой работы Высокий уровень сформированности предметно-специфического мышления определяется наличием таких показателей, как: - самостоятельность мышления, а именно, студент самостоятельно выдвигает учебш-методическую проблемную задачу на основе своего педагогического опыта и предлагает гипотезы для ее решения; - критичность ума определяется в результате выражения студентом своей позиции по решению данной проблемы, а так же критическим подходом к рассмотрению возможных аль тернатив; - гибкость ума, проявляющаяся в «видении» студентом эффективности использования средств информационных технологий при решении учебно-мето дичее ко й задачи; - системность мышления, проявляющаяся в умении студента систематизировать знания и создавать собственную методическую основу для решения проблемы.

Конференция по итогам педагогической практики

Студенческая научная конференция

Защита квшшфикшионшй работы