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 исследовательских компетенций в обучении математике будущих бакалавров педагогического образования с использованием информационно-коммуникационной среды

Автореферат по педагогике на тему «Формирование исследовательских компетенций в обучении математике будущих бакалавров педагогического образования с использованием информационно-коммуникационной среды», специальность ВАК РФ 13.00.02 - Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)
Автореферат
Автор научной работы
 Скорнякова, Анна Юрьевна
Ученая степень
 кандидата педагогических наук
Место защиты
 Пермь
Год защиты
 2013
Специальность ВАК РФ
 13.00.02
Диссертация по педагогике на тему «Формирование исследовательских компетенций в обучении математике будущих бакалавров педагогического образования с использованием информационно-коммуникационной среды», специальность ВАК РФ 13.00.02 - Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)
Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Формирование исследовательских компетенций в обучении математике будущих бакалавров педагогического образования с использованием информационно-коммуникационной среды"

На правах рукописи

СКОРНЯКОВА Анна Юрьевна

ФОРМИРОВАНИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ КОМПЕТЕНЦИЙ

В ОБУЧЕНИИ МАТЕМАТИКЕ БУДУЩИХ БАКАЛАВРОВ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННОЙ СРЕДЫ

13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (математика)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Ярославль-2013

2 7 к:ен ¿м-

005062332

Работа выполнена на кафедре высшей математики ФГБОУ ВПО «Пермский государственный гуманитарно-педагогический университет»

Научный руководитель: Латышева Любовь Павловна,

кандидат педагогических наук, доцен кафедры высшей математики ФГБОУ ВП «Пермский государственный гуманитарно педагогический университет»

Ястребов Александр Васильевич,

доктор педагогических наук, профессо заведующий кафедрой теории и методик обучения математике ФГБОУ ВПО «Ярослав ский государственный педагогически университет им. К.Д. Ушинского»

Калинин Сергей Иванович,

доктор педагогических наук, доцент заведующий кафедрой математическог анализа и методики обучения математик ФГБОУ ВПО «Вятский государственны! гуманитарный университет»

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Чувашский государственны'

университет имени И.Н. Ульянова»

Защита состоится 26 июня 2013 года, в 14 часов, на заседании диссертацион ного совета Д 212.307.03 по защите диссертаций на соискание ученой степеш кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук пр! ФГБОУ ВПО «Ярославский государственный педагогический университе им. К.Д. Ушинского» по адресу: 150000, г. Ярославль, ул. Республиканская д. 108,ауд.210.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Ярослав ский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского».

Автореферат разослан 24 мая 2013 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Официальные оппоненты:

I

Т.Л. Трошина

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. Реализуемый в педагогическом образовании компетентностный подход в качестве результата обучения студентов предполагает, с одной стороны, способность действовать в профессиональных ситуациях неопределенности, а с другой — умение использовать современные информационные технологии для реализации образовательных целей. Это, в комплексе с переходом вузов на двухуровневую систему «бакалавриат — магистратура» и внедрением ФГОС ВПО третьего поколения, влечет изменение функций профессионального образования, заключающихся не только в передаче знаний, формировании умений, но и в развитии способностей к самоопределению, подготовке будущих бакалавров к принятию важных решений, эффективной самостоятельной деятельности и ответственности за свои поступки. Способность решать жизненные и профессиональные проблемы во многом зависит от личностных качеств, совокупность которых обеспечивает развитие исследовательских компетенций (ИК) студентов. Кроме этого, требования творческой активности обучающихся и информатизации образования нашли свое отражение в государственной инициативе «Наша новая школа» и в «Концепции федеральной целевой программы развития образования на 2011 - 2015 годы». В то же время полученные в ходе проведенного нами эксперимента результаты анкетирования студентов педвуза, наблюдения за осуществлением ими учебной деятельности в начале первого года обучения выявили низкий уровень сформированное™ у них учебно-познавательных мотивов и мотивов творческой самореализации. В достижении поставленных задач и устранении отмеченных негативных проявлений может помочь целенаправленное формирование у студентов бакалавриата конкретного профиля ИК, в частности, с использованием возможностей виртуальных образовательных сред. Вместе с этим анализ традиционно выработавшихся форм, методов и средств организации и проведения занятий в вузе констатирует преобладание репродуктивное™ при освоении учебного материала. Традиционные формы, методы, средства обучения в большинстве своем рассчитаны на преподавателя-транслятора информации, нередко упускается, что успех в учении главным образом зависит от мыследеятельности студента. Все вышесказанное определяет необходимость формирования ИК будущих бакалавров педагогического образования, в частности, средствами информационно-коммуникационной среды (ИКС), тем новым в её структуре, что обусловлено изменением всех сфер жизни нашего общества. Рассматривая возможности применения в обучении ИКС, функционирующей на основе Moodle, можно ожидать, что современное образование откроет перед педагогом широкий выбор решений теоретических и практических задач.

Методические исследования В.В. Афанасьева, С.А. Генкина, В.А. Гусева, Д. Пойа, Г. Фройденталя, A.B. Ястребова и др. свидетельствуют о наличии огромного потенциала в формировании ИК на материале разных областей математики. Одновременно с этим дидактические работы ставят акцент на исследовательской деятельности педагогов (В.И. Загвязинский, JI.B. Занков, В.М. Монахов, М.Н. Скаткин, Е.И. Смирнов и др.).

В нашей стране примерно с 2003 г. появляются диссертационные исследования, в которых анализируется проблема формирования ИК обучающихся. Все эти исследования можно условно разделить на три категории. К первой - относятся работы, связанные с развитием ИК учащихся школы (Е.В. Феськова —

2005 г., С.Н. Скарбич - 2006 г., Т.В. Алышкова - 2007 г., A.A. Ушаков - .2008 г., H.A. Александрова - 2011 г. и др.). Ко второй категории можно отнести работы, ориентированные на профессиональную педагогическую подготовку (Т.М. Талманова - 2003 г., H.A. Сухина - 2006 г., О.Г. Чугайнова - 2008 г., Л.А. Черняева - 2011 г., Е.Л. Макарова - 2011 г. и др.). К третьей - работы на базе подготовки кадров технических специальностей (П.Э. Шендерей — 2003 г., Г.М. Семенова-2011 г., О.В. Федина-2011 г. и др.).

ИК студентов неразрывно связаны с их исследовательской деятельностью, проблемой организации которой интересовались многие психологи и педагоги. В частности, философским аспектам теории деятельности уделяется огромное значение в трудах М.С. Кагана, П.В. Копнина, Э.Г. Юдина и др., психолого-педагогические стороны исследовательской деятельности изучались К.А. Абульхановой-Славской, Б.Г. Ананьевым, А.Г. Асмоловым, Л.И. Божович, Л.С. Выготским, М.В. Клариным, А.Н. Леонтьевым, Б.Ф. Ломовым,

A.B. Мудриком, С.Л. Рубенштсйном, А.И. Савенковым, В.Д. Шадриковым и др. Вопросами организации исследовательской деятельности обучающихся занимались В.В. Афанасьев, А.Л. Жохов, В.И. Загвязинский, И.Я. Лернер, П.И. Пидкасисный, Д. Пойа, Н.Ф. Талызина, Е.И. Смирнов, A.B. Ястребов и др. Кроме того, в последнее время разработке проблем исследовательской деятельности уделяется внимание и в диссертационных работах В.В. Коршуновой, Ю.А. Митенева, М.А. Осинцевой, P.A. Сельдемировой, A.C. Чикишевой и др.

По нашему мнению, эффективным может стать обучение на основе конструирования ИКС, в частности, с использованием возможностей виртуальной среды Moodle и ведения электронного образовательного портфолио студента, а также применения технологии фундирования ИК. Под информационно-коммуникационной образовательной средой И.В. Роберт понимает набор условий, «способствующих возникновению и развитию процессов учебного информационного взаимодействия между обучаемым(и), преподавателем и средствами информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) при определенных условиях». При этом в качестве определения ИКТ мы используем формулировку, представленную в Государственном стандарте «Информационно-коммуникационные технологии в образовании»: ИКТ - информационные процессы и методы работы с информацией, осуществляемые с применением средств вычислительной техники и телекоммуникации. Основной особенностью ИКС является введение в её структурные компоненты учебного материала, а также методики его изучения посредством системы локальных дидактических технологий и разнообразных возможностей информационных ресурсов. Технологические, психологические аспекты, методики внедрения ИКТ в учебный процесс, а также проблемы интеграции информационных и других наук исследуются С.И. Архангельским, В.П. Беспалько, П.Я. Гальпериным, A.A. Кузнецовым, Н.Д. Кучугуровой, М.В. Моисеевой, В.М. Монаховым, Е.С. Полат, И.В. Роберт,

B.C. Сековановым, Н.Ф. Талызиной, В.А. Тестовым, Е.К. Хеннером и др. Вопросы организации дистанционного взаимодействия участников образовательного процесса, в частности, с использованием среды Moodle, обсуждаются в работах A.M. Анисимова, Т.В. Громовой, Н.В. Михайловой и др. Применению ИКТ в обучении математике посвящены диссертационные исследования В.В. Богуна,

C.Ф. Катержиной, Ю.А. Митенева, М.А. Осинцевой, С.А. Ярдухиной и др.

Отмеченные особенности теории и практики, а также проведенные констатирующий и поисковый эксперименты позволили выявить противоречия между:

• явлениями в сфере образования, объективно вовлекающими учеников в исследовательскую деятельность, и недостаточностью, разрозненностью методи-ко-содержательных подходов к формированию исследовательских компетенций будущих бакалавров в обучении математике в условиях многоуровневой профессиональной подготовки в педагогическом вузе;

• потребностью современного общества в учителях, активно внедряющих ИКС в профессиональную деятельность на основе развитых исследовательских умений, и традиционной практикой их математической подготовки без ИКТ;

• требованиями государственных образовательных инициатив по подготовке профессионально компетентных, творчески мыслящих педагогов и низким уровнем мотивации студентов к учебно-исследовательской деятельности.

В связи с указанными противоречиями, возникла проблема исследования: какова методика формирования ИК в обучении математике будущих бакалавров педагогического образования с использованием возможностей виртуальной среды Моос11е и технологии образовательного портфолио, способствующая эффективному включению студентов в исследовательский процесс?

Цель исследования: выявить теоретические и методические основы формирования исследовательских компетенций в обучении математике будущих бакалавров педагогического образования с использованием среды МоосНе и технологии образовательного портфолио студента.

Объект исследования — процесс обучения математике в педагогическом вузе будущих бакалавров педагогического образования с использованием ИКТ.

Предмет исследования — формирование исследовательских компетенций в обучении математике будущих бакалавров педагогического образования с использованием информационно-коммуникационной среды.

Гипотеза исследования - формирование исследовательских компетенций в обучении математике будущих бакалавров педагогического образования с использованием ИКС будет успешным и приведет к повышению качества их профессионально-математической подготовки, если:

• в конструировании характеристик ИК у студентов будут выделены базовые компоненты, определяющие развитие ИК в целом;

• интеграция математической и информационной деятельности студентов будет реализована в специально организованной компьютерной среде, функционирующей на базе разработанных интерфейсов курсов среды Моос11с с использованием технологии портфолио;

• с позиций современных подходов к организации обучения в вузе будут выявлены и реализованы принципы, условия и механизмы формирования исследовательских компетенций студентов, учитывающие специфику математики как учебного предмета и особенности педагогической профессии.

Для достижения цели и проверки выдвинутой гипотезы поставлены следующие задачи исследования.

1. Выявить на основе анализа психолого-педагогической и методической литературы современное состояние проблемы формирования ИК обучающихся; уточнить понятия «исследовательская компетенция», «исследовательские компетенции» и «исследовательская компетентность», определить состав исследова-

5

тельских компетенций будущего бакалавра педагогического образования и их характеристики в рамках профессионально-математической подготовки в педвузе.

2. Разработать и обосновать модель и методику процесса формирования ИК студентов при обучении математике с использованием технологий портфолио, фундирования и возможностей виртуальной образовательной среды дистанционной поддержки очно преподаваемых математических дисциплин.

3. Определить структуру и функции студенческого образовательного портфолио с точки зрения эффективности развития ИК студентов педвуза.

4. Провести опытно-экспериментальную работу по проверке эффективности разработанной методики формирования исследовательских компетенций студентов при обучении математике в педвузе с использованием среды Moodle и технологии образовательного студенческого портфолио.

Теоретико-методологические основы исследования:

• компетентностный подход в образовании (В.А. Болотов, И.А. Зимняя, O.E. Лебедев, Дж. Равен, В.В. Сериков, A.B. Хуторской и др.), в частности, теория формирования исследовательской компетентности (H.A. Александрова, С.Н. Скарбич, A.A. Ушаков, О.В. Федина, JI.A. Черняева, О.Г. Чугайнова и др.);

• психолого-педагогическая теория деятельности и деятельностный подход к обучению (К.А. Абульханова-Славская, J7.C. Выготский, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн, Н.Ф. Талызина и др.), в частности, методология исследовательской деятельности (В.В. Афанасьев, В.И. Загвязинский, М.В. Кларин,

A.C. Обухов, А.И. Савенков, Е.А. Шашенкова и др.) и концепция моделирования исследовательской деятельности в учебном процессе A.B. Ястребова;

• личностно-ориентированный подход в образовании (Е.В. Бондаревская, М.С. Каган, В.В. Краевский, И.Я. Лернер, В.В. Сериков, И.С. Якиманская и др.);

• системный подход и принципы изучения педагогических систем (В.П. Беспалько, Э.Г. Юдин, В.И. Загвязинский, Н.В. Кузьмина и др.);

• теория, методика обучения математике и организации факультативных занятий по математике (С.А. Генкин, В.А. Гусев, Ю.М. Колягин, Д. Пойа, Н.Х. Розов, A.A. Столяр, И.Д. Пехлецкий, Л.М. Фридман, А.Я. Хинчин, П.М. Эрдниев и др.), в том числе концепция и технология наглядно-модельного обучения математике (P.M. Асланов, Е.И. Смирнов, В.Н. Осташков и др.);

• теория и методика математической подготовки в вузе, в том числе в педагогическом (В.В. Афанасьев, Л.Д. Кудрявцев, Н.Д. Кучугурова,

B.М. Монахов, А.Г. Мордкович, Г.И. Саранцев, Е.И. Смирнов, Н.Л. Стефанова, В.А. Тестов, Г. Фройдентапь, Г.Г. Хамов, A.B. Ястребов и др.); психолого-дидактические особенности становления личности в процессе обучения математике (А.Д. Александров, Н.Я. Виленкин, А.Н. Колмогоров, Ю.П. Поваренков, А.Я. Хинчин, М.А. Холодная, В.Д. Шадриков и др.);

• теория фундирования опыта личности (В.В. Афанасьев, С.Н. Дворяткина, [О.П. Поваренков, Е.И. Смирнов, В.Д. Шадриков и др.);

• теория программированного обучения и концепция информатизации образования (С.И. Архангельский, В.П. Беспалько, П.Я. Гальперин, Т.В. Капустина, A.A. Кузнецов, Н.Д. Кучугурова, В.М. Монахов, Н.И. Пак, И.В. Роберт, Е.К. Хеннер и др.), в том числе теория и методика дистанционного обучения (A.M. Анисимов, Т.В. Громова, М.В. Моисеева, Е.С. Полат и др.);

• теория образовательного портфолио (Е.В. Григоренко, С.И. Никитина, Т.Г. Новикова, М.А. Пинская, Е.С Полат, A.C. Прутченков и др.);

• теория педагогического эксперимента и статистической обработки результатов (В.В. Афанасьев, Дж. Глас, В.И. Загвязинский, Д.А. Новиков и др.).

Методы исследования: теоретические (изучение и анализ философской, психологической, педагогической и учебно-методической литературы; анализ продуктов исследовательской деятельности студентов; моделирование; проектирование; логическое обоснование); эмпирические (социологические методы - опрос, анкетирование, педагогическое наблюдение за работой студентов и преподавателей в учебном процессе; педагогический эксперимент); применение специальных методик для изучения характеристик личности; статистические (обработка результатов педагогического эксперимента, их количественный и качественный анализ).

База исследования. Исследование проводилось в Пермском государственном гуманитарно-педагогическом университете (ПГГТТУ) поэтапно с 2006 г. по 2013 г.

На подготовительном этапе (2006 - 2008 гг.) осуществлялся анализ психолого-педагогической, научно-методической литературы и практики обучения в связи с указанной выше проблематикой; выполнялись констатирующий и поисковый эксперименты; определялись объект, предмет; формулировались цель, гипотеза и задачи исследования; проводилось теоретическое исследование сущности ИК студентов в связи с использованием ИКС (в частности, среды Moodle).

В рамках основного этапа исследования (2008 - 2012 гг.) выявлялись и обосновывались принципы, педагогические условия и механизмы, разрабатывались модель и методика формирования ИК в обучении математике студентов педвуза на основе анализа различных теоретических и практических подходов к использованию ИКС, разрабатывались следующие учебные курсы с организацией онлайнового обучения: семестровый курс «Введение в курс математики (математический анализ)» для студентов первого курса математического факультета; двухгодичный курс «Математический анализ», изучение которого начинается со второго семестра, а также курсы по выбору «Обобщение понятия производной» и «Электронный образовательный портфолио» для старших курсов. Проводился формирующий эксперимент, разрабатывались варианты практического применения полученных теоретических и экспериментально подтвержденных положений. Проводился контрольный эксперимент, обобщенный анализ итогов экспериментальной работы, внедрение результатов исследования в практику.

На заключительном этапе (2012 — 2013 гг.) производилась систематизация и обобщение результатов, оформлялась диссертационная работа.

Достоверность и обоснованность результатов исследования достигается благодаря опоре на фундаментальные педагогические и психологические исследования, а также на работы в области методики обучения математике и информатике; непротиворечивостью использованных положений в области теории и методики; согласованностью теоретических и эмпирических методов, адекватных целям и задачам исследования; экспериментальной проверкой полученных результатов исследования на практике и использованием для их обработки стандартизованных математико-статистических методов.

Лнчный вклад автора заключается в разработке и обосновании методики использования ИКС на основе среды Moodle для формирования ИК при обучении

математическим дисциплинам; выявлении дидактических условий и разработке методических средств формирования исследовательских компетенций будущих бакалавров педобразования с использованием Moodle; проведении экспериментальной проверки эффективности использования в обучении математике студентов педвуза разработанного механизма формирования ИК на основе Moodle.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись путем проведения лекционных, практических, индивидуальных занятий по дисциплинам «Введение в курс математики (математический анализ)», «Математический анализ», курсам по выбору «Обобщение понятия производной», «Электронный образовательный портфолио» и в ходе организации самостоятельной работы студентов ПГГПУ в период с 2006 по 2012 гг. Основные теоретические положения и результаты диссертационного исследования отражены в работах автора (статьи в научно-методических журналах), докладывались автором и обсуждались на заседаниях кафедры математического анализа (с 2011 г. высшей математики) ПГГПУ, научно-методических семинарах и конференциях: международных Колмогоров-ских чтениях - VI, VII (2008, 2009 гг., г. Ярославль), международной научно-практической конференции «Информационные системы и коммуникационные технологии в современном образовательном процессе» (2012г., г.Пермь), международной научной конференции «Чтения Ушинского» (2013 г., г. Ярославль); Всероссийском семинаре преподавателей математики университетов и педагогических вузов (2008 г., г. Пермь), трижды на Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы механики, математики, информатики» (2010, 2011, 2012 гг., г.Пермь), причем в 2012г. по результатам доклада автор награжден дипломом за лучшую молодежную научную работу; трижды на региональных научно-практических конференциях - «Актуальные проблемы преподавания геометрии» (2009 г., г. Пермь), «Школьная информатика - 2011» (2011 г., г. Пермь) и конференции преподавателей и учителей математики, посвященной 90-летию математического факультета ПГГПУ (2011 г., г. Пермь); факультетском семинаре «Организация самостоятельной работы студентов» (2010 г., ПГГПУ), на итоговых научных конференциях преподавателей ПГГПУ (2006 - 2012 гг.).

Разработанные в рамках проведенного исследования материалы по организации проектной деятельности студентов с использованием ИКС были представлены на конкурс научно-практических работ ИНФО-2012 (организован издательством «Образование и Информатика» совместно со Всероссийским научно-методическим обществом педагогов) и отмечены званием лауреата конкурса.

Научная новизна исследования:

1. Выделено инвариантное ядро понятия «исследовательская компетенция», сформулированы определения «исследовательской компетенции», «исследовательских компетенций» и «исследовательской компетентности», выделен состав исследовательских компетенций применительно к процессу обучения математике будущего бакалавра педагогического образования.

2. Предложена структурно-содержательная модель состава исследовательских компетенций бакалавров педагогического образования.

3. Разработаны интерфейсы курсов в виртуальной образовательной среде Moodle и структура индивидуальных портфолио студентов как средства формирования их исследовательских компетенций в процессе обучения математике.

4. На основе концепции фундирования, технологии образовательного портфолио и использования возможностей среды МоосПе разработаны дидактическая модель и методика формирования исследовательских компетенций студентов, отражающая особенности математического образования в педвузе.

Теоретическая значимость исследования:

1. Обоснована методика формирования ИК будущих бакалавров педагогического образования при обучении математике с использованием возможностей виртуальной среды МоосПе и технологии образовательного портфолио студента.

2. Выявлены возможности и показана эффективность использования разработанной ИКС на основе МоосПе в формировании исследовательских компетенций студентов педагогического вуза при обучении математике.

3. Выявлены уровни, критерии, принципы и педагогические условия сформированности исследовательских компетенций будущих бакалавров педагогического образования при обучении математике.

Практическая значимость исследования:

1. Разработаны и апробированы курсы по выбору «Обобщение понятия производной» и «Электронный образовательный портфолио» для студентов математического факультета педвуза.

2. Созданы и реализованы учебные материалы (программы курсов, тематика проектов, банки заданий и др.), в частности, в электронном виде для формирования исследовательских компетенций студентов в процессе изучения математического анализа и указанных выше курсов по выбору.

3. Разработана и апробирована методика использования виртуальной среды МоосПе для организации самостоятельной работы студентов при обучении математике в педагогическом вузе.

4. Содержание, структура и принципы проектирования ИКС могут быть использованы в качестве ориентира для внедрения виртуальных образовательных сред при организации самостоятельной работы студентов других специальностей.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Разработанная методика обучения математике с использованием возможностей виртуальной образовательной среды МоосПе (цель, содержание предмета, принципы, педагогические условия, организация процесса обучения, информационно-образовательный ресурс студентов, образовательные и личностно значимые результаты) является эффективным средством и механизмом формирования исследовательских компетенций будущих бакалавров педагогического образования.

2. Организационно-методической основой формирования ИК является разработанный и обоснованный интерфейс математических курсов в среде МоосПе в комплексе с блоком интегративных занятий при обучении математике.

3. Дидактические принципы (системной реализации исследовательской составляющей; поэтапности; субъектности деятельности; функциональной значимости и полноты формируемых характеристик ИК; профессиональной направленности, наглядного моделирования; открытости приемов осуществления исследовательской деятельности преподавателя; самостоятельности и рефлексии) и педагогические условия (интеграция деятельности преподавателей; информационная насыщенность интерфейсов курсов МоосПе; целостность проектирования процедур разрешения учебных ситуаций; организация творческого сотрудничест-

ва преподавателя и студента путем использования технологии портфолио, осуществление педагогической диагностики и коррекции уровня сформированное™ ИК) способствуют реализации процесса формирования исследовательских компетенций при обучении математике с использованием ИКС.

4. Дидактическая модель (принципы, педагогические условия, этапы) формирования ИК студентов педагогического вуза при обучении математике с использованием ИКС на основе системы Moodle создает целостность механизма развития личности будущего бакалавра в направлении исследовательской деятельности. В дидактической модели формирования ИК ведущая роль принадлежит фундированию исследовательского опыта обучающихся посредством включения их в рефлексию как вид учебно-познавательной деятельности. Базовыми элементами разворачиваемых спиралей фундирования выступают исследовательские компоненты содержания школьного математического образования.

Структура диссертации: работа включает введение, три главы, заключение, библиографический список из 262 наименований и 5 приложений. Общий объем диссертации 229 страниц, из них 174 страницы основного текста.

Основное содержание работы

Во введении аргументирована актуальность выбранной темы; оценена степень её научной разработанности; указаны цель, объект и предмет исследования; сформулирована гипотеза; поставлены задачи; определены методы и этапы исследования; освещены научная новизна работы и ее теоретическая и практическая значимость; представлены сведения об апробации и внедрении в практику результатов исследования; приведены положения, выносимые на защиту, и данные о структуре диссертации.

Первая глава «Теоретические основы формирования исследовательских компетенций студентов педвуза в обучении математике» посвящена анализу текущего состояния исследуемой проблемы в психолого-педагогической и методической литературе; выбору понятийного аппарата проводимого исследования. Содержание главы убеждает в стремлении автора компактно изложить состояние изучаемой проблемы в педагогической теории и практике.

В §1.1. Психолого-педагогический анализ сущности понятия «исследовательская компетенция» раскрывается сущность понятий: исследование, компе-тентностный подход, компетентность, компетенция, исследовательская компетенция, исследовательские компетенции (ИК) и исследовательская компетентность, а также понятий об учебной и исследовательской деятельности.

На основании анализа более десятка трактовок понятия «исследование», представленных в различных словарях, сделан вывод о том, что чаще его связывают с научным познанием, которое характеризуется объективностью, воспроизводимостью, доказательностью и точностью.

Изучение работ, посвященных компетентностному подходу в образовании (Л.Ш. Абдулова, А.Г. Асмолов, JT.C. Выготский, O.E. Лебедев, A.C. Обухов. A.B. Хуторской, В.Д. Шадриков и др.), показало, что ИК формируются и проявляются в деятельности, причем, определяя понятие «деятельность», ученые (К.А. Абульханова-Славская, М.В. Кларин, А.Н. Леонтьев, H.A. Ряписов, С.Л. Рубинштейн, А.И. Савенков и др.), прежде всего, рассматривают человече-

скую, целенаправленную, регулируемую сознанием активность. Для нашего исследования особое значение имеет учебная деятельность, возникающая у студентов в процессе учения и характеризующаяся, по мнению исследователей (А.К. Дусавицкого, П.И. Пидкасистого, Л.М.Фридмана, М.Г. Гарунова и др.), сознательной направленностью на осуществление целей обучения, принимаемых студентами как личностно значимых. Понятие «исследовательская деятельность» стало широко использоваться в педагогической литературе в конце 80-х — начале 90-х годов XX в., особенно при описании опыта приобщения студентов учебных заведений к творческой поисковой деятельности. На основе анализа положений научных исследований (Е.В. Бондаревской, Н.Я. Канторовича, М.В. Кларина, А.Н. Поддъякова, P.A. Сельдемировой, Т.И. Шамовой и др.) в качестве основного нами было выбрано определение исследовательской деятельности, данное А.И. Савенковым как «особый вид интеллектуально-творческой деятельности, порождаемой в результате функционирования механизмов поисковой активности и строящейся на базе исследовательского поведения».

Базовым определением компетентностного подхода выбрана формулировка O.E. Лебедева, поскольку она содержит указание на особенности целей, принципов, содержания, организации образовательного процесса и оценки результатов компе-тентностно-ориентированного образования. В качестве основных выбраны определения компетенции и компетентности, данные A.B. Хуторским.

Следуя терминологии A.B. Ястребова, в результате изучения более двух десятков определений удалось выявить инвариантное ядро понятия «исследовательская компетенция», входящее в большинство формулировок, приводимых разными исследователями: 1) знания, умения, навыки; 2) готовность и способность к самостоятельной познавательной деятельности; 3) перенос смыслового контекста деятельности от функционального к преобразовательному. В качестве рабочего было сформулировано определение исследовательской компетенции, целиком содержащее такое инвариантное ядро: интегративное качество личности, выражающееся в осознанной готовности и способности самостоятельно осуществлять познавательную и творчески-преобразовательную деятельность в профессионально-предметной области, на основе совокупности личностно осмысленных знаний, умений, навыков, ценностных отношений и способов деятельности. Под исследовательскими компетенциями будем понимать интегратив-ные качества личности, выражающиеся в осознанной готовности и способности самостоятельно проявлять поисковую и творческую активность в профессионально-предметной области, нацеленную на получение адекватного результата на основе актуализации личностных характеристик и опыта деятельности. С учетом выбранного определения понятия «компетентность», данного A.B. Хуторским, под исследовательской компетентностью будем понимать обладание студентом исследовательскими компетенциями, проявляющееся в результативной профессионально-предметной деятельности.

В § 1.2 Сравнительный анализ состава исследовательских компетенций и его интерпретация для математических дисциплин педвуза анализируется перечень исследовательских компетенций обучающихся, предложенных различными учеными; определяется содержание исследовательских компетенций бакалавров педагогического образования.

К набору ИК студентов педвуза предъявлены требования: минимальности (количественное ограничение списка) и полноты (предполагает широкий спектр ИК, содержащий основные качественно разные компетенции, необходимые каждому выпускнику для осуществления исследовательской деятельности). Анализ списков ИК обучающихся, предложенных Л.Ш. Абдуловой, С.Н. Скарбич, A.A. Ушаковым, О.О. Фединой, Е.В. Феськовой, Л.А. Черняевой и др., позволил выделить ключевые характеристики исследовательских компетенций бакалавров педобразования: мотивационно-целевой, когнитивной, деятельностно-оценочной, коммуникативно-педагогической (табл. 1). Указанные ИК были детализированы с учетом особенностей содержания учебных математических дисциплин педвуза и требований Государственного образовательного стандарта подготовки бакалавров педагогического образования для того, чтобы в дальнейшем конструктивно рассматривать вопрос о систематическом целенаправленном формировании ИК будущих бакалавров педобразования при обучении математике.

Таблица I.

Перечень ИК бакалавров педагогического образования

ИК Детализация исследовательской компетенции в рамках профессионально-математической подготовки студентов педвуза

Мотивацион-но-целевая ИК 1.1. - уровень мотивации к исследовательской деятельности ИК 1.2. - способность концентрировать внимание на существенных деталях ИК 1.3. - способность к волевым усилиям по преодолению затруднений в ходе достижения поставленных целей ИК 1.4. — способность к преодолению неудач и переключению внимания на новые пути достижения поставленных целей

Когнитивная ИК 2.1. - владение системой знаний об исследовательской деятельности ИК 2.2. - знание действующих правил подготовки научных изданий

Деятельностно-оценочная ИК 3.1. - умение планировать исследовательскую деятельность (определение этапов деятельности) ИК 3.2. - умение работать с компьютером как средством управления информацией ИК 3.3. - умение критически анализировать информацию, выявлять противоречия в состоянии исследуемого объекта, формулировать проблему исследования, ставить цель и задачи, выдвигать гипотезу ИК 3.4. - умение проводить отбор методов и оптимальных технологий, применять их для осуществления исследовательской деятельности ИК 3.5. - умение интерпретировать, статистически обрабатывать результаты исследования и апробировать их

Коммуникативная ИК 4.1. - умение взаимодействовать с другими участниками исследовательского процесса (при осуществлении исследовательской деятельности и обсуждении её итогов) ИК 4.2. - знание особенностей психолого-педагогического исследования ИК 4.3. - умение вести портфолио достижений, включающее результаты самоанализа исследовательской деятельности ИК 4.4. - умение выступать устно и письменно с результатами своего исследования (наглядно и убедительно проводить презентацию своих идей в ходе процедуры его защиты), вести дискуссии, оппонировать, консультировать

Для описания соотношения выделенных нами ИК с компетенциями, указанными в Госстандарте по направлению подготовки 050100 «Педагогическое образование» (квалификация «бакалавр») и в соответствующем учебном плане подготовки бакалавров по профилю «Математика. Информатика и ИКТ», утвержденном в Пермском государственном гуманитарно-педагогическом университете (ПГГПУ), построена структурно-содержательная модель (рис. 1), в которой блок общекультурных и профессиональных компетенций взят из Государственного образовательного стандарта, а специальные компетенции выделены профессорско-преподавательским составом математического факультета ПГГПУ.

Компетенции, указанные в ФГОС ВПО 3-го поколения и учебном плане подготовки бакалавров педаго гического образования

Общекультурные компетенции |РК-1||оЩ |ОК-4| Д |ОК-8| ¡ОК-9| |ОК-1

Профессиональные компетенции |ОПК-5| рКХЗ] |ЛК-5[ |ГТК-7| |ПК-111 |ГПС-12| [ПК-13|

Специальные компетенции

|СК-1||СК^2||СК-3[|С^41

¡4 о

ы5

Г S4 X

ч

Ю "г< S со X

а

Рис. I. Структурно-содержательная модель ИК бакалавров педобразования

В § 1.3 Концет/ии формирования исследовательских компетенций студентов представлен обзор подходов к формированию ИК обучающихся, описанных в различных диссертационных исследованиях.

Большинство исследователей (JT.LLI. Абдулова, С.Н. Скарбич, A.A. Ушаков, JI.A. Черняева и др.) выделяют три схожих по содержанию и синонимичных по названию этапа формирования ИК: пропедевтический (связан с учебной деятельностью), технологический (этап учебно-исследовательской деятельности студентов), самореализации (характеризуется включением обучающихся в научно-исследовательскую, творческую деятельность). Сравнительный анализ показателей сформированное™ ИК студентов, напротив, показал расхождение во мнении ученых, например, Л.А. Черняева ставит акцент на мотивационной готовности к исследованиям в учебной деятельности, П.Э. Шендерей выделяет потребностный, личностный и деягельностный показатели.

В итоге, анализ предложенных подходов к формированию ИК обучающихся приводит к выводу о том, что в массовой практике высшей педагогической школы не сложилась четкая система работы по формированию ИК студентов.

В §1.4. Информационно-коммуникагрюнная образовательная среда в профессиональной подготовке студентов описаны исторические предпосылки развития компьютерных средств обучения, раскрывается сущность понятий об информационных и коммуникационных технологиях, дистанционном обучении и информационно-коммуникационной образовательной среде.

Обычно под ИКТ понимается совокупность методов, устройств и производственных процессов сбора, хранения, обработки и распространения информации (Н.Д. Кучугурова, Т.Н. Лебедева, Н.И. Миндоров, И.В. Роберт и др.). Вопросам применения ИКТ в профессионально-педагогической подготовке студентов-математиков уделяется значительное внимание в работах С.П. Грушевского, Т.В. Капустиной и др. Рассматривая вопрос о применении компьютера в качестве средства обучения, многие исследователи (В.П. Беспалько, П.Я. Гальперин, JI.C. Фридман и др.) опирались на положения возникшего ещё в 50-х гг. XX в. программированного обучения, которое С.И. Архангельский определяет как метод (или форму) изучения учебного материала по специально разработанным (программированным) заданиям с последовательными сообщениями учащихся об усвоении ими этого материала. В настоящее время концепция программированного обучения нашла свое продолжение в идее разработки соответствующей информационно-коммуникационной среды (ИКС), под которой И.В. Роберт понимает совокупность условий, обеспечивающих осуществление деятельности пользователя с информационным ресурсом (в том числе распределенным информационным ресурсом) с помощью интерактивных средств ИКТ и взаимодействующих с ним как с субъектом информационного общения и личностью.

Для организации самостоятельной работы студентов часто применяются так называемые виртуальные образовательные среды, одной из которых является Модулярная объектно-ориентированная динамическая обучающая система Moodle. При разработке методики использования ИКС в обучении математике на базе Moodle необходимо акцентировать внимание на концепции наглядно-модельного обучения математике, разработанной Е.И. Смирновым, Т.Н. Карповой, И.Н. Муриной и др., поскольку, во-первых, указанная концепция позволяет студентам на схемах проследить взаимосвязи изучаемых математических понятий и закономерностей, во-вторых, процесс разработки, тиражирования и демонстрации этих графических объектов значительно упрощается при использовании специализированных ИКТ. Внедрение ИКС в профессиональное обучение превращает педагога в организатора самостоятельной активной познавательной деятельности студентов, в компетентного консультанта и помощника.

§1.5. Технология образовательного портфолио посвящен раскрытию сущности понятия образовательного портфолио и описанию передового педагогического опыта использования технологии портфолио в мировом образовании.

На основе изучения и обобщения определений, предлагаемых различными авторами (Е.В. Григоренко, В.К. Загвоздкин, Е.В. Меттус и др.), мы рассматриваем студенческий портфолио как индивидуально подобранный пакет материалов обучающегося, с одной стороны, в продуктном виде представляющий образовательные результаты и достижения студента, с другой -, характеризующий степень сформированности у него умения планировать и анализировать свою деятельность в профессионально-предметной области.

Анализ литературы показал, что авторы исследований (В.К. Загвоздкин, С.И. Никитина, Т.Г. Новикова, М.А. Пинская, A.C. Прутченков, Е.Е. Федотова и др.) положительным в использовании портфолио в образовании считают то, что он позволяет проследить в течение длительного периода индивидуальный прогресс обучения студента; оценить его образовательные достижения и дополнить результаты традиционных форм контроля; поощрять активность и самостоятельность обучающихся; расширить возможности обучения и самообучения; развить навыки рефлексивной и оценочной деятельности студентов; формировать умение учиться - ставить цели, планировать и организовывать собственную учебную деятельность. Кроме перечисленного, портфолио содействует индивидуализации образования. Несмотря на то, что в педагогической практике есть подобный опыт применения образовательного портфолио для формирования ИК (например, в диссертационном исследовании JI.A. Черняевой описано его использование при обучении студентов педагогического колледжа, A.A. Ушаков применяет портфолио с целью формирования исследовательской компетентности учащихся общеобразовательной школы в процессе изучения курса биологии), методика использования технологии портфолио для формирования ИК студентов педвуза при обучении математическим дисциплинам недостаточно разработана.

Все это позволяет сделать вывод о наличии положительного потенциала внедрения в образовательный процесс педвуза технологии портфолио в рамках специально разработанной информационно-коммуникационной среды.

Во второй главе «Методика формирования исследовательских компетенций будущих бакалавров педагогического образования в обучении математике с использованием информационно-коммуникационной среды» представлена и обоснована модель процесса формирования ИК студентов, на основе которой разработана методика использования ИКС в процессе обучения математике будущих бакалавров педагогического образования; проиллюстрированы особенности функционирования исследовательского знания через реализацию в обучении различных схем фундирования исследовательских умений на содержательном примере теории дифференцирования для абстрактных пространств.

В § 2.1. Возможности современного содержания математики и использования информационно-коммуникаг{ионной среды в формировании исследовательских компетенций студентов приведены некоторые выдержки из научно-методических работ Л.Д. Кудрявцева, Д. Пойа, Е.И. Смирнова, А.Я. Хинчина и др., свидетельствующие о наличии потенциала современного содержания математики в формировании выделенных нами четырех блоков ИК студентов, а также описаны возможности использования ИКС на основе интерфейсов среды Moodle и технологии образовательного портфолио в развитии ИК студентов.

В § 2.2. Фундирование исследовательских компетенций студентов педвуза обоснован выбор концепции фундирования для целенаправленного формирования ИК, отражено содержание школьного и вузовского уровня ИК обучающихся и этапы фундирования ИК будущих бакалавров педагогического образования.

Выбор концепции фундирования (В.В. Афанасьев, Ю.П. Поваренков, Е.И. Смирнов, В.Д. Шадриков и др.) связан с особенностью процесса формирования исследовательских компетенций студентов педвуза, заключающейся в потребности постоянного обобщения, периодического возврата и осмысления полученного студентом опыта деятельности на более высоком уровне (рис. 2).

Рис. 2. Спираль фундирования исследовательских компетенций студентов

Следуя В.Д. Шадрикову и Е.И. Смирнову, выделяем три слоя (этапа) фундирования, отражающих динамику развития компонентов ИК (табл. 2): организационно-подготовительный, учебно-исследовательский, исследовательский.

В целом, сравнительный анализ особенностей реализации исследовательской составляющей обучения и основных положений концепции фундирования показывает, что они не противоречат друг другу, и последняя может быть положена в основу разработки технологии формирования ИК студентов педвуза, отраженной в модели формирования ИК, представленной в следующем параграфе.

Таблица 2.

Этапы фундирования ИК будущих бакалавров педагогического образования

Этап Семестр Формы организации деятельности

Организационно-подготовительный 1-111 Аудиторные занятия по дисциплинам «Математический анализ» и «Введение в курс математики (матем. анализ)». Самостоятельная работа с интерфейсами среды МоосПе по «традиционному» сценарию. Ведение и защита курсовых портфолио

Учебно-исследовательский Аудиторные занятия по курсу «Электронный образовательный портфолио» Самостоятельная работа с интерфейсами среды МоосПе по специально разработанному сценарию. Ведение и защита курсовых портфолио

Исследовательский (творческий) УЦ-Х Аудиторные занятия по курсу «Обобщение понятия производной». Самостоятельная работа с интерфейсами среды МоосПе по специально разработанному сценарию. Ведение и защита наряду с курсовыми итогового индивидуального образовательного портфолио студента

В § 2.3 Особенности организации процесса обучения математике и формирование исследовательских компетенций студентов педвуза средствами информационно-коммуникационной среды описывается методика реализации локального и глобального фундирования ИК в рамках разработанной модели (рис. 3.).

я я о а.

-е-

а* О Я Л

ч «

ы о

Ч

ПРОЦЕССУАЛЬПЫЕ КОМПОНЕНТЫ

~ "мОТИВАЦИОННО~ЦЕЛЕВОЙ БЛОК

Социальный заказ. Требования ФГОС ВПО

Цель - формирование высокого уровня ПК студентов

ЗАДАЧИ:

выявление фактического уровня ИК студентов; повышение мотивации к исследовательской деятельности в рамках математической подготовки студентов; формирование личностно значимых нелеп, системы базовых знании и представлений об ИК; развитие исследовательских умений

Способы формирования внутренней мотивации

СОДЕРЖАТЕЛЬНОтСТРУКТУРНЬГ11 БЛОК

Исследовательские

компоненты

содержания

школьного

математического

образования

Исследовательские

компоненты

содержания

вузовского

математического

образования

Введение в курс математики (матем.анализ) Математический анали) Курс по выб.«Электронный » Курс по выб,«Обобщение образовательный понятия портфолио» прои1водной;

I курс II курс III курс VI курс V курс

I

II

III

IV

V

Гол

1

ЭТАПЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИ» БЛОК

Организационно--подготови тельный Учебно--нсследова-тельский Исследовательский

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Семестр

Принципы:

общенаучные: частно-научные; предмегно-научные

Педагогические условия

Методы;

- исследовательский:

- само- и взаимообучения;

- рефлексивный и др.

Приемы:

- самоорганизации умственной деятельности;

- организации учебной деятельности.

Организационные формы:

- нестандартные и исследова тельские задания:

- индивидуальная и групповая самостоятельная работа:

- дистанционное взаимодействие.

Дидактические средства:

- интерфейсы в среде МооЛе,

- нагл портфолпо

КРИТЕРИАЛЬНО-ОЦЕНОЧНЫ И БЛОК

КРИТЕРИИ ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ

Психологический Диагностика учебной и учебно-исследовательской деятельности

Когнитивный Тестирование

Поведенческий Методика «Владение исследовательскими умениями», диагностика творческой активности и дивергентного мышления

Комму ннкативно-ледагогическнй Специальные задания и оценка жизненного цикла образовательного портфолио

Ннтеграгивная оценка сформированное™ исследовательских компетенций

Уровни сформированное™ ИК: пониженный, пороговый, повышенный

щ

S

S

«

м о в. я

■е-

о о S л

ч «

ю о ч U

Результат: сформированность исследовательских компетенций студентов

Рефлексия и коррекция

Рис. 3. Модель формирования ИК студентов с ИКС 17

В § 2.4 Формирование исследовательских компетенций студентов при изучении курса «Обобщение понятия производной» описаны применяемые в рамках разработанной методики некоторые формы заданий, нацеленные на формирование ИК.

Основным структурным компонентом разработанной методики являются следующие стадии формирования ИК: зарождения и распространения, выявления и опредмечивания, осознанного применения и обобщения. Проиллюстрируем методику формирования ИК и управления учебной деятельностью студентов в рамках этих стадий на фрагменте построения теоретического обобщения производной при изучении материалов курса по выбору. Студентам предлагается построить теоретическое обобщение производной на уровне банаховых пространств. Пусть Х,У-пространства Банаха, ¡Ус Х - открытое множество в X,/: и —>У и х0 е 11. Вначапе студенты получают задание на актуализацию знаний определения производной функции в точке (перед аудиторным занятием обучающиеся имеют возможность потренироваться в его выполнении в рамках ИКС путем заполнения пропусков в заранее подготовленной преподавателем электронной рабочей тетради с формулировками соответствующих определений; на занятии аналогичное организуется через фронтальный опрос). Рассматриваются случаи одномерной производной (при Х= У = К), градиента функции (при X = Л", У = Л), комплексной производной (при X = У = С), матрицы Якоби (при Х=Я", У= К"). Далее студентам предтагается систематизировать знания об определениях производной в виде таблицы, в столбцах которых указываются конкретные Л" и У, термин и условие дифференцируемое™. Преподаватель подводит студентов к осознанию факта, что им не хватает каких-то знаний для выполнения задания (фиксация проблемы). После этого в ходе эвристической беседы происходит выявление исследовательских знаний и их опредмечивание, в частности, в виде различных схем (рис. 4). Сконструированные в ходе выполнения задания схемы размещаются в соответствующий раздел индивидуального студенческого портфолио.

_Родовое ^ понятие_

/!• функ. пр. —> /?; производная Гато _/• Я" —> /?'"; матрица Якоби_

/■ Л" —> /?; частная производная, градиент По топологической ф близости линеаризации

/• и —> /?; одномерная производная Рис. 4. Схема развития понятия «производная»

В § 2.5 Методика использования информационно-коммуникационной среды в процессе обучения математике будущих бакалавров педагогического образования описана созданная автором на основе виртуальной образовательной среды Моос11е интерактивная система (рис. 5), предоставляющая, наряду с прочими, возможность ведения электронного индивидуального образовательного портфолио и совместно с последним выступающая в качестве средства формирования

18

исследовательских компетенций студентов. Представлена также методика использования при обучении математике в педвузе разработанной ИКС. Дается описание двух вариантов интерфейсов курсов в Моо(11е, условно названных нами «традиционными» («упрощенными», применяемыми на начальном этапе взаимодействия с ИКС) и «специализированными», представленными на рис. 5.

Регистрация

Идентификация. Аутентификация. Авторизация

Интерфейс курса в МоосИе

Профиль студента Профиль преподавателя Профиль гостя(родителя) Профиль администратора

♦ ▼ г-г-*-

Выбор курса

Спирали фундирова-"Ц ния базовыхлонятий

Выбор курса ▼--

Интерфейс курса ] [ Интерфейс курса ]

Выбор курса

—ш-

Методические рекомендации

Теория курса

[Разработка учебно-► методических материалов

Интерфейс курса [

участников курса

Просмотр журнала оценок

Создание презентаций

Просмотр Эсто-версий решения задач

-Ц Выполнение з

Просмотр и заполнение журнала оценок

Общение с преподавателем

Просмотр новостей

Тестирование

-Ц Участие в опросах "►{Участие в семинарах Загрузка файлов

Обмен сообщениями

Заполнение рабочей _тетради_

Просмотр новостей и 2 журнала оценок

"И Обмен сообщениями}^

Публикация новостей

ВЫХОД

Рис. 5. Функциональная модель ИКС

Ключевым звеном ИКС (рис. 5) являются электронные учебно-методические комплексы, размещенные в отдельном разделе официального сайта ПГГПУ (http://elearn.pspu.nj/). Работа участников образовательного процесса с ИКС реализуется посредством компьютерной сети, через использование разработанных интерфейсов в среде Моос31е, в совокупности предоставляющих на данный момент возможность обучения по дисциплинам «Введение в курс математики (математический анализ)», «Математический анализ», курсам по выбору «Обобщение понятия производной», «Электронный образовательный портфолио» и др., однако, благодаря своей гибкой и расширяемой структуре, пригодных для других дисциплин. Разработанные нами электронные курсы для студентов мате-

матического факультета ШТПУ применяются в виде дистанционной поддержки очно преподаваемых дисциплин, в рамках изучения которых основную часть знаний студент получает в общении с преподавателем на аудиторных занятиях. Компьютерная система играет роль наставника при самостоятельной работе с учебным материалом. Для целенаправленного формирования ИК в рамках использования интерфейсов среды Moodle предусматриваются так называемые интегра-тивные занятия по указанным дисциплинам, встраиваемые в учебный процесс. На первом этапе такого занятия происходит защита студентами заранее подготовленных исследовательских минипроектов, в которых детально освещаются образцы исследовательского поведения ученых; на втором этапе идет изучение предварительно размещенного преподавателем в Moodle блока теории в соответствии со списком вопросов, дается задание на актуализацию знаний; третий этап связан с процессом решения задач, предполагающим построение плана решения, вычленение данных и того, что требуется найти; выстраивание последовательности действий, при этом особое внимание уделяется способам проверки результата; на четвертом этапе студентам предлагается самостоятельно сформулировать аналогичные задачи, обменяться ими с сокурсниками, оценить их и в случае их корректности попытаться решить; последний этап связан с заполнением студентами электронной рабочей тетради материалами самоанализа своей деятельности.

Поскольку одним из компонентов предлагаемой нами методики формирования исследовательских компетенций выступает использование метода портфо-лио, в каждом разделе соответствующего электронного курса предусматривается задание, выбрав которое, можно отослать на проверку преподавателю пополненный вариант своего «портфеля», включающего, кроме прочих, блок статистики работ, самоанализа и самооценки.

В третьей главе «Опытно-экспериментальное исследование проблемы формирования исследовательских компетенций будущих бакалавров педобра-зования при обучении математике» представлены методика диагностики сформированное™ ИК студентов, данные констатирующего и результаты контрольного экспериментов; описано проведение экспериментальной проверки гипотезы исследования с использованием критериев Крамера-Уэлча и Стьюдента.

В § 3.1 Диагностические методики оценки уровня исследовательских компетенций студентов даны характеристики используемых методик (являющихся как адаптацией известных, так и разработанных автором) для проверки гипотезы исследования.

В состав тестирующего материала входят методики для определения уровней мотивации учебно-исследовательской деятельности, степени владения исследовательскими умениями (A.A. Ушаков); диагностики учебной мотивации студентов (A.A. Реан и В.А. Якунин), уровней творческой активности обучающихся (М.И. Рожков и др.), дивергентного мышления студентов (E.JT. Солдатова); инте-гративной оценки уровней сформированное™ ИК обучающихся (A.B. Хуторской). Кроме того, проводилось тестирование с целью определения уровней сформированное™ ИК студентов по когнитивному критерию, анализировалась академическая успеваемость по математике студентов экспериментальной и контрольной групп, а также проводилась оценка индивидуальных образовательных портфолио студентов экспериментальной группы.

В § 3.2 Методика проведения экспериментальной работы описаны этапы опытно-экспериментальной работы.

Педагогический эксперимент проводился в ПГГПУ на математическом факультете со студентами первого, третьего и пятого курсов, обучающихся по направлениям 050200.62 - «Физико-математическое образование» и 050100 - «Педагогическое образование»: экспериментальная группа (ЭГ) - 49 человек, контрольная - 50 человек (КГ). Занятия в контрольной группе проводились по обычной методике (занятия с преподавателями и изучение традиционных учебников), а в экспериментальной группе - к названному добавлено использование возможностей ИКС на основе Моос11е и технологии образовательного портфолио.

Эксперимент состоял из трех этапов. На первом этапе (2006 - 2008 гг.) проводились эмпирическое исследование по обоснованию актуальности поставленной проблемы, констатирующий и поисковый эксперименты, цель которых заключалась в выявлении уровня сформированное™ ИК студентов, в выяснении необходимости формирования ИК, в выявлении принципов и педагогических условий эффективной организации процесса формирования ИК. Констатирующий эксперимент показал отсутствие учебно-познавательных мотивов и мотивов творческой самореализации у большинства испытуемых, что свидетельствует о негативном отношении студентов к самостоятельной познавательной деятельности, о недостаточной сформированности умений и навыков её организации, о некомпетентности в поиске источников и средств информации. Так, лишь у 8 из 75 опрошенных студентов 1, 3 курсов хорошо выражена мотивация к учебно-исследовательской деятельности, а у остальных этот показатель является достаточно низким, более 60% студентов экспериментальной и контрольной групп показали недостаточную сформированность дивергентного мышления, более 80% - не владели исследовательскими умениями. На втором этапе (2008 — 2012 гг.) выявлялись и обосновывались педагогические условия, механизмы, разрабатывались курсы с организацией онлайнового обучения. Проводился формирующий и контрольный эксперименты, анализировались результаты опытно-экспериментального внедрения разработанной методики формирования ИК. На третьем этапе (2012 - 2013 гг.) систематизировались сделанные ранее выводы.

Входное тестирование студентов экспериментальной и контрольной групп проводилось в начале изучения соответствующего курса. Использование ИКС на основе среды МооШе и технологии образовательного портфолио в обучении математике студентов экспериментальной группы осуществлялось с первого по последнее занятие курса. Выходное тестирование студентов проводилось на последних занятиях соответствующей учебной дисциплины (в экспериментальной группе перед проведением процедуры защиты портфолио).

В § 3.3. Динамика основных показателей сформированности исследовательских компетенгцш будущих бакалавров педагогического образования представлена статистическая обработка результатов входного и выходного тестирований. Проведение статистических расчетов для экспериментальной проверки основных положений базировалось на применении критериев Крамера-Уэлча и Стыодента. Анализ входного и выходного тестирования по описанным в §.3.1. методикам показал, что студенты экспериментальных групп имеют достоверно более высокий уровень динамики соответствующих характеристик. Значимые положительные сдвиги в уровне мотивации студентов к учебно-

исследовательской деятельности, в проявлении интереса к изучению математики также отмечены в результатах экспериментальной группы по сравнению с контрольной. Анализ исследовательского потенциала студентов выявил положительную динамику формирования исследовательских умений и других параметров, рассматриваемых в рамках указанных выше диагностических методик, у студентов экспериментальной группы (рис. 6).

Начальный этап эксперимента Завершающий этап эксперимента

Рис. 6. Динамика сформированности ИК студентов (интегративная оценка)

Таким образом, результаты исследования позволили сделать вывод об эффективности экспериментального воздействия в обучении математике студентов педвуза, а значит, и разработанной методики формирования ИК в обучении математике будущих бакалавров педагогического образования.

В заключении обобщены результаты исследования, изложены основные выводы, сформулированы перспективные задачи дальнейшей работы в выбранном направлении.

Основное содержание исследования отражено в публикациях автора:

1. Скорнякова, А.Ю. Электронное портфолио в математической подготовке студентов педвуза [Текст] // Ярославский педагогический вестник. — Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2010.- №2.- С. 176- 179. (0,4 п.л.) (Журнал входит в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК РФ)

2. Скорнякова, А.Ю. Генезис понятия «производная» на основе е-1еагшпо [Текст]// Ярославский педагогический вестник, - Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2011,-№ 2. - Том III (Естественные науки). - С. 7 - 11. (0,5 пл.) (Журнал входит в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК РФ)

3. Скорнякова, А.Ю. О формировании исследовательских компетенций студентов педвуза при обучении математике с использованием информационно-коммуникационной среды [Текст] / Л.П. Латышева, А.Ю. Скорнякова// Вестник Вятского государственного гуманитарного университета. Педагогика и психология. Киров: Изд-во ВятГГУ, 2012, №4(3). - С. 67 - 72. (0,6 п.л., личный вклад автора - 50 %) (Журнал входит в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК РФ)

4. Скорнякова, А.Ю. Использование среды дистанционного обучения МОСЮЬЕ в математической подготовке студентов педвуза [Текст] // Ярославский педагогический вестник. - Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2012. - X; 2. - Том [Г (Психолого-педагогические науки) - С. 225-228. (0,37 п.л.) (Журнал входит в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и нзданнй, рекомендованных ВАК РФ)

5. Скорнякова, А.Ю. Опыт практической реализации подхода к управлению учебным процессом педвуза с использованием информационно-коммуникационной среды

[Текст] // Информатика и образование. - М.:ИНФО, 2013. - № 1. - С. 20 - 25. (0,56 п.л.) (Журнал входит в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК РФ)

6. Скорнякова, А.Ю. Дифференцируемость по конусу в F-пространствах [Текст] // Математическое образование и наука в педвузах на современном этапе: сб. науч. трудов. - Пермь: Пермский гос. пед. ун-т, 2006. - С. 40 - 43. (0,13 п.л.)

7. Скорнякова, А.Ю. Особенности обучения математике с помощью компьютера в интерактивном режиме [Текст] // Новые средства и технологии обучения математике в школе и вузе: Материалы XXVI Всероссийского семинара преподавателей математики университетов и педагогических вузов. - Самара; М.: Самарский филиал МГПУ, МГПУ, 2007. - С. 108. (0,06 п.л.)

8. Скорнякова, А.Ю. Интерактивные методы и портфолио в математической подготовке студентов [Текст] // Труды VI международных Колмогоровских чтений. -Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2008. - С. 419 - 423. (0,3 п.л.)

9. Скорнякова, А.Ю. Математический анализ: учеб.-метод. комплекс курса. Специальность 050201 - «Математика с дополнительной специальностью «Информатика» [Текст] / Л.Г. Недре, А.Ю. Скорнякова// Перм. гос. пед. ун-т, - Пермь, 2008.- 51 с. (3,18 п.л., личный вклад автора - 50 %).

10. Скорнякова, А.Ю. Применение производной при решении геометрических задач [Текст] // Актуальные проблемы преподавания геометрии: матер, науч.-практич. конференции - Пермь: Пермский гос. пед. ун-т, 2009. - С. 31 - 34. (0,19 п.л.)

11. Скорнякова, А.Ю. Об использовании технологии фундирования в создании студенческого математического портфолио [Текст] // Матем. вестник педвузов и ун.-тов Волго-Вятского региона. Выпуск 12. Периодический межвузовский сборник научно-методических работ. - Киров: Изд-во ВятГГУ, 2010. - С. 186 - 189. (0,25 п.л.)

12. Скорнякова, А.Ю. О формировании профессионально-педагогической направленности будущего учителя математики в педвузе [Текст] // труды VIII междунар. Колмогоровских чтений. - Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2010. - С. 358 - 364. (0,37 пл.)

13. Скорнякова, А.Ю. Развитие творческого потенциала студентов педвуза при обучении математике [Текст]// Проблемы теории и практики обучения математике: сб. научн. работ, представленных на Международную научную конференцию «64 Герце-новские чтения ».- СПб: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2011.- С. 46 - 47. (0,06 п.л.)

14. Скорнякова, А.Ю. Использование среды дистанционного обучения MOODLE в математической подготовке студентов педагогического вуза// Информационные системы и коммуникационные технологии в современном обр. процессе: сб. научных трудов - Пермь: Изд-во ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, 2012. - С. 124 -'129. (0,38 пл.)

15. Скорнякова, А.Ю. О формировании исследовательской компетенции студентов педвуза при обучении математике в условиях реализации новых образовательных стандартов // Проблемы матем. образования в контексте новых обр. стандартов: сб. научных статей XXXI Всероссийского семинара преподавателей математики ун.-тов и пед. вузов. - Тобольск: ТГСПА им. Д.И. Менделеева, 2012. - С. 101 - 107. (0,44 пл.)

16. Скорнякова, А.Ю. О формировании исследовательских компетенций студентов средствами информационно-коммуникационной среды [Текст] / А.Ю. Скорнякова // Актуальные проблемы механики, математики, информатики: сб. тез. науч.-практ. конф. - Пермь: Перм. гос. нац. исслед. ун-т, 2012. - С. 189.

17. Скорнякова, А.Ю. Об организации самостоятельной работы студентов по математике с использованием информационно-коммуникационной среды [Текст] / Л.П. Латышева, А.Ю. Скорнякова // Матем. вестник педвузов и ун.-тов Волго-Вятского региона. Вып. 15: периодич. межвуз. сб. науч.-методич, работ. - Киров: Изд-во ООО «Радуга-ПРЕСС», 2013,- С. 200 - 207( 0,5 пл., личный вклад автора - 50 %).

Формат 60x92/16. Объём 1,5 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 99

Типография ФГБОУ ВПО «Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского»

Текст диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Скорнякова, Анна Юрьевна, Пермь

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГУМАНИТАРНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

СКОРНЖОВА АННА ЮРЬЕВНА ФОРМИРОВАНИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ КОМПЕТЕНЦИЙ

В ОБУЧЕНИИ МАТЕМАТИКЕ БУДУЩИХ БАКАЛАВРОВ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННОЙ СРЕДЫ

13. 00. 02 - теория и методика обучения и воспитания

(математика)

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

04201357911

На правах рукописи

Научный руководитель:

кандидат педагогических наук, доцент Латышева Любовь Павловна

Пермь-2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................4

Глава 1. Теоретические основы формирования исследовательских

компетенций студентов педвуза в обучении математике................................18

1.1. Психолого-педагогический анализ сущности понятия

«исследовательская компетенция»............................................................19

1.2. Сравнительный анализ состава исследовательских компетенций и его

интерпретация для математических дисциплин педвуза........................37

1.3. Концепции формирования исследовательских компетенций студентов 43

1.4. Информационно-коммуникационная образовательная среда в

профессиональной подготовке студентов................................................49

1.5. Технология образовательного портфолио..................................................55

Выводы первой главы.........................................................................................59

Глава 2. Методика формирования исследовательских компетенций будущих бакалавров педагогического образования в обучении математике с использованием информационно-коммуникационной среды.........................61

2.1. Возможности современного содержания математики и использования

информационно-коммуникационной среды в формировании исследовательских компетенций студентов.............................................62

2.2. Фундирование исследовательских компетенций студентов педвуза......68

2.3. Особенности организации процесса обучения математике и

формирование исследовательских компетенций студентов педвуза средствами информационно-коммуникационной среды........................78

2.4. Формирование исследовательских компетенций студентов при

изучении курса «Обобщение понятия производной».............................96

2.5. Методика использования информационно-коммуникационной среды в

процессе обучения математике будущих бакалавров педагогического

образования................................................................................................100

Выводы второй главы.......................................................................................124

Глава 3. Опытно-экспериментальное исследование проблемы формирования исследовательских компетенций будущих бакалавров педобразования при

обучении математике.........................................................................................125

3.1. Диагностические методики оценки уровня исследовательских

компетенций студентов............................................................................125

3.2. Методика проведения экспериментальной работы.................................130

3.3. Динамика основных показателей сформированности

исследовательских компетентнций будущих бакалавров

педагогического образования..................................................................136

Выводы третьей главы......................................................................................171

ЗАКЛЮЧЕНИЕ......................................................................................................172

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК..................................................................175

Приложение 1. Определение уровней сформированности исследовательских....

компетенций будущих бакалавров педагогического образования...................203

Приложение 2. Статистический анализ результатов эксперимента.................213

Приложение 3. Тематика учебных исследовательских заданий.......................222

Приложение 4. Содержание курса по выбору «Обобщение понятия

производной»......................................................................................................228

Приложение 5. Содержание курса по выбору «Электронный образовательный портфолио».........................................................................................................229

ВВЕДЕНИЕ

Реализуемый в педагогическом образовании компетентностный подход в качестве результата обучения студентов предполагает, с одной стороны, способность действовать в профессиональных ситуациях неопределенности, а с другой - умение использовать современные информационные технологии для реализации образовательных целей. Это, в комплексе с переходом вузов на двухуровневую систему «бакалавриат - магистратура» и внедрением ФГОС ВПО третьего поколения, влечет изменение функций профессионального образования, заключающихся не только в передаче знаний, формировании умений, но и в развитии способностей к самоопределению, подготовке будущих бакалавров к принятию важных решений, эффективной самостоятельной деятельности и ответственности за свои поступки. Способность решать жизненные и профессиональные проблемы во многом зависит от личностных качеств, совокупность которых обеспечивает развитие исследовательских компетенций (ИК) обучающихся. Одновременно наблюдается качественное изменение модели обучения, с одной стороны, касающееся системы взаимоотношений преподавателей и студентов, а с другой - формы организации учебного процесса. Студент, находящийся ранее в позиции объекта обучения, становится его субъектом, а преподаватель - организатором образовательного процесса. Вместе с этим успех российской команды во всемирных олимпиадах, в частности, по математике, обусловлен включением в олимпиадное движение учащихся школ по всей стране и, следовательно, исследовательской работой их учителей, среди которых, по данным результатов лонгитюдного исследования [262], значительную часть занимают выпускники педагогических вузов. В то же время полученные в ходе проведенного нами эксперимента результаты анкетирования студентов педагогического вуза, наблюдения за осуществлением ими учебной деятельности в начале первого года обучения выявили низкий уровень сформированности у них учебно-познавательных мотивов и мотивов творческой самореализации. На-

ряду с олимпиадами, становятся широко распространенными другие формы исследовательской активности обучающихся: научные конференции, вебина-ры и форумы в Интернет и др. Кроме этого, требования творческой активности обучающихся и информатизации образования нашли свое отражение в образовательной инициативе «Наша новая школа», ставившей главной задачей педагогических вузов подготовку профессионально компетентных педагогов, «способных творчески мыслить, вовлекать учащихся в исследовательские проекты, находить нестандартные решения» [125] и в «Концепции федеральной целевой программы развития образования на 2011 - 2015 годы», направленной, с одной стороны, на обеспечение эффективного использования новых информационных технологий обучения и цифровых образовательных ресурсов, а с другой - на решение комплекса проблем, среди которых можно отметить недостаточное использование современных образовательных технологий; значительное отставание российских школьников от сверстников из многих стран в умении выражать и обосновывать свою точку зрения, работать с различными источниками информации [89]. В достижении поставленных задач и устранении отмеченных негативных проявлений может помочь целенаправленное формирование у студентов бакалавриата конкретного профиля ИК, в частности, с использованием возможностей виртуальных образовательных сред. Одновременно с этим анализ традиционно выработавшихся форм, методов и средств организации и проведения занятий в вузе констатирует преобладание репродуктивности при освоении учебного материала. Традиционные формы, методы, средства обучения в большинстве своем рассчитаны на преподавателя-транслятора информации, нередко упускается то, что успех в учении главным образом зависит от мыследеятельно-сти самого студента. Все вышесказанное определяет необходимость формирования ИК будущих специалистов, в частности, средствами информационно-коммуникационной среды (ИКС), тем новым в её структуре, что обусловлено изменением всех сфер жизни нашего общества. Рассматривая возможности применения в обучении ИКС, функционирующей на основе среды

Moodle, можно ожидать, что современное образование откроет перед педагогом широкий выбор решений теоретических и практических задач.

Методические исследования В.В. Афанасьева, С.А. Генкина, В.А. Гусева, Д. Пойа, Г. Фройденталя, A.B. Ястребова и др. свидетельствуют о наличии огромного потенциала в формировании ИК на материале разных областей математики. Одновременно с этим дидактические работы ставят акцент на исследовательской деятельности педагогов (В.И. Загвязинский, Л.В. Занков, В.М. Монахов, М.Н. Скаткин, Е.И. Смирнов и др.).

В нашей стране примерно с 2003 г. появляются диссертационные исследования, в которых анализируется проблема формирования ИК обучающихся. Все эти исследования можно условно разделить на три категории. К первой - относятся работы, связанные с развитием ИК учащихся школы (Е.В. Феськова - 2005 г., С.Н. Скарбич - 2006 г., Т.В. Альникова - 2007 г., A.A. Ушаков - 2008 г., H.A. Александрова - 2011 г. и др.). Ко второй категории можно отнести работы, ориентированные на профессиональную педагогическую подготовку (Т.М. Талманова - 2003 г., H.A. Сухина - 2006 г., О.Г. Чугайнова - 2008 г., JI.A. Черняева - 2011 г., E.JI. Макарова - 2011 г. и др.). К третьей - работы на базе подготовки кадров технических специальностей (П.Э. Шендерей - 2003 г., Г.М.Семенова - 2011г., О.В. Федина-2011 г. и др.).

Исследовательские компетенции студентов неразрывно связаны с их исследовательской деятельностью, проблемой организации которой интересовались многие психологи и педагоги. В частности, философским аспектам теории деятельности уделяется огромное значение в трудах М.С. Кагана, П.В. Копнина, Э.Г. Юдина и др., психолого-педагогические стороны исследовательской деятельности изучались К.А. Абульхановой-Славской, Б.Г. Ананьевым, А.Г. Асмоловым, Л.И. Божович, Л.С. Выготским, М.В. Клариным, А.Н. Леонтьевым, Б.Ф. Ломовым, A.B. Мудриком, С.Л. Рубенштейном, А.И. Савенковым, В.Д. Шадриковым и др. Вопросами организации исследовательской деятельности обучающихся занимались

B.B. Афанасьев, A.JT. Жохов, В.И. Загвязинский, И.Я. Лернер, П.И. Пидкасисный, Д. Пойа, Н.Ф. Талызина, Е.И. Смирнов, A.B. Ястребов и др. Кроме того, в последнее время разработке проблем исследовательской деятельности уделяется внимание и в диссертационных работах В.В. Коршуновой, Ю.А. Митенева, М.А. Осинцевой, P.A. Сельдемировой, A.C. Чикишевой и др.

По нашему мнению, эффективным может стать обучение на основе конструирования ИКС, в частности, с использованием возможностей виртуальной среды Moodle и ведения электронного образовательного портфолио студента, а также применения технологии фундирования ИК. По мнению И.В. Роберт, информационно-коммуникационная среда представляет собой набор условий, «способствующих возникновению и развитию процессов учебного информационного взаимодействия между обучаемым(и), преподавателем и средствами информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) при определенных условиях» [150, с. 26]. При этом в качестве определения ИКТ мы используем формулировку, представленную в Государственном стандарте «Информационно-коммуникационные технологии в образовании»: ИКТ - «информационные процессы и методы работы с информацией, осуществляемые с применением средств вычислительной техники и средств телекоммуникации» [75, с. 2]. Основной особенностью ИКС является введение в её структурные компоненты учебного материала, а также методики его изучения посредством системы локальных дидактических технологий и разнообразных возможностей информационных ресурсов.

Технологические, психологические аспекты, методики внедрения ИКТ в учебный процесс, а также проблемы интеграции информационных и других наук исследовались С.И. Архангельским, В.П. Беспалько, П.Я. Гальпериным, A.A. Кузнецовым, Н.Д. Кучугуровой, М.В. Моисеевой, В.М. Монаховым, Е.С. Полат, И.В. Роберт, B.C. Сековановым, Н.Ф. Талызиной, В.А. Тестовым, Е.К. Хеннером и др. Вопросам организации дистанционного взаимодействия участников образовательного процесса, в частности, с использованием среды

Moodle, посвящены работы A.M. Анисимова, Т.В. Громовой, Н.В. Михайловой и др. Применению ИКТ в обучении математике посвящены диссертационные исследования В.В. Богуна, С.Ф. Катержиной, Ю.А. Митенева, М.А. Осинцевой, С.А. Ярдухиной и др.

Отмеченные особенности теории и практики, а также проведенные констатирующий и поисковый эксперименты позволили выявить противоречия между:

• явлениями в сфере образования, объективно вовлекающими учеников в исследовательскую деятельность, и недостаточностью, разрозненностью методико-содержательных подходов к формированию исследовательских компетенций будущих бакалавров в обучении математике в условиях многоуровневой профессиональной подготовки в педагогическом вузе; х

• потребностью современного общества в учителях, активно внедряющих ИКС в профессиональную деятельность на основе развитых исследовательских умений, и традиционной практикой их математической подготовки без ИКТ;

• требованиями государственных образовательных инициатив по подготовке профессионально компетентных, творчески мыслящих педагогов и низким уровнем мотивации студентов к учебно-исследовательской деятельности.

Все вышеотмеченное определяет актуальность темы нашего диссертационного исследования - «Формирование исследовательских компетенций в обучении математике будущих бакалавров педагогического образования с использованием информационно-коммуникационной среды».

В связи с указанными противоречиями, возникла проблема исследования; какова методика формирования ИК в обучении математике будущих бакалавров педагогического образования с использованием возможностей виртуальной среды Moodle и технологии образовательного портфолио, способствующая эффективному включению студентов в исследовательский процесс?

Цель исследования: выявить теоретические и методические основы формирования исследовательских компетенций в обучении математике будущих бакалавров педагогического образования с использованием среды МоосПе и технологии образовательного портфолио студента.

Объект исследования - процесс обучения математике в педагогическом вузе будущих бакалавров педагогического образования с использованием ИКТ.

Предмет исследования - формирование исследовательских компетенций в обучении математике будущих бакалавров педагогического образования с использованием информационно-коммуникационной среды.

Гипотеза исследования - формирование исследовательских компетенций в обучении математике будущих бакалавров педагогического образования с использованием ИКС будет успешным и приведет к повышению качества их профессионально-математической подготовки, если:

• в конструировании характеристик ИК у студентов будут выделены базовые компоненты, определяющие развитие ИК в целом;

• интеграция математической и информационной деятельности студентов будет реализована в специально организованной компьютерной среде, функционирующей на базе разработанных интерфейсов курсов среды МоосПе с использованием технологии портфолио;

• с позиций современных подходов к организации обучения в вузе будут выявлены и реализованы принципы, условия и механизмы формирования исследовательских компетенций студентов, учитывающие специфику математики как учебного предмета и особенности педагогической профессии.

Для достижения цели и проверки выдвинутой гипотезы поставлены следующие задачи исследования.

1. Выявить на основе анализа психолого-педагогической и методической литературы современное состояние проблемы формирования ИК обучающихся; уточнить понятия «исследовательская компетенция», «исследовательские компетенции» и «исследовательская компетентность», определить состав ис-

следовательских компетенций будущего бакалавра педагогического образования и их характеристики в рамках профессионально-математической подготовки в педвузе.

2. Разработать и обосновать модель и методику процесса формирования ИК студентов при обучении математике с использованием технологий порт-фолио, фундирования и возможностей виртуальной образовательной среды дистанционной поддержки очно преподаваемых математических дисциплин.

3. Определить структуру и функции студенческого образовательного портфолио с точки зрения эффективности развития РЖ студентов педвуза.

4. Провести опытно-экспериментальную работу по проверке эффективности разработанной методики формирования исследовательских компетенций студентов при обучении математике в педвузе с использованием среды Moodle и технологии образовательного