автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Формирование самостоятельной деятельности студентов СПО в обучении математике с использованием облачных технологий

Автореферат диссертации по теме "Формирование самостоятельной деятельности студентов СПО в обучении математике с использованием облачных технологий"

На правах рукописи /

АЛЕКСАНЯН ГЕОРГИИ АШОТОВИЧ

ФОРМИРОВАНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТОВ СПО В ОБУЧЕНИИ МАТЕМАТИКЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОБЛАЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

13.00.02 —теория и методика обучения и воспитания (математика)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

3 и с;;т 2014

Елец-2014

005554060

005554060

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Армавирская государственная педагогическая академия»

Научный руководитель: доктор педагогических наук, профессор

Санина Елена Ивановна

Официальные оппоненты: Митрохина Светлана Васильевна, доктор

педагогических наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого», заведующая кафедрой педагогики, дисциплин и методик начального образования

Артюхина Мария Сергеевна, кандидат педагогических наук, ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского», доцент кафедры информатики, теории и методики обучения информатике

Ведущая организация: федеральное государственное автономное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»

Защита состоится «4» декабря 2014 г. в 12:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.059.02 по защите докторских и кандидатских диссертаций в Елецком государственном университете им. И.А. Бунина по адресу: 399770, г. Елец, ул. Коммунаров, 28, ауд. № 301.

С диссертацией можно ознакомиться в научном отделе библиотеки Елецкого государственного университета им. И.А. Бунина по адресу: 399770,г. Елец, ул. Коммунаров, д. 28, ауд. № 300 и на сайте Елецкого государственного университета им. И.А. Бунина: http://www.elsu.ru/dissovet/d212.059.02/

Автореферат разослан «_» _2014 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Е.И. Трофимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Федеральные государственные образовательные стандарты (ФГОС) среднего профессионального образования (СПО) ставят задачу перед образовательным учреждением обеспечить эффективную самостоятельную работу обучающихся в сочетании с совершенствованием управления ею со стороны преподавателей. Для этого необходима разработка педагогических условий, которые создают возможность успешно реализовать интересы и способности студентов. В качестве таких условий педагоги предлагают организацию информационно-образовательной среды в процессе обучения.

Стратегия инновационного развития Российской Федерации на период до 2020 года определяет основные требования к подготовке квалифицированных, конкурентоспособных специалистов: свободное владение информационными и коммуникационными технологиями, готовность к постоянному профессиональному росту, умение трансформировать приобретенные знания в инновационные технологии, формирование и развитие навыков самостоятельного получения знаний, критического мышления.

Степень научной разработанности проблемы. Теоретическую основу исследования составляют труды ученых, рассматривающих проблему создания единой информационной образовательной среды в процессе обучения в школе и в вузе, в частности таких, как А. Г. Абросимова, Л. 3. Давлеткиреева, И. Г. Захарова, В. Н. Ефименко, К. Г. Кречетникова, Ю. С. Песоцкого, И. В. Роберт, О. И. Соколовой и др.

Наиболее близкими к этой проблеме оказываются авторы работ, описывающие различные методы формирования самостоятельной деятельности студентов в образовательной информационной среде в диссертационных исследованиях А. X. Андреева (2008), И. Г. Захаровой (2003), С. В. Зенкиной (2007), С. Н. Позднякова (1998), А. В. Сафонова (2006), Т. А. Куликовой (2011) и др.

Проблему активизации самостоятельной деятельности учащихся при обучении математике в школе и вузе исследовали В. А. Гусев, В. А. Далингер, С. Г. Манвелов, С. В. Митрохина, Н. М. Рогановский, Г. И. Саранцев, Е. И. Санина, Н. И. Чиканцева и др.

Однако, ни в одной работе не было рассмотрено проектирование единой образовательной информационной среды посредством облачных технологий, направленной на формирование самостоятельной деятельности студентов в процессе обучения математике студентов СПО. Процесс обучения математике студентов СПО имеет ряд особенностей:

во-первых, применение облачных технологий позволяет более эффективно организовать самостоятельную деятельность за счет мобильности, доступности и удобства использования на любом устройстве с доступом в интернет;

во-вторых, необходимость непрерывного контроля и оценки знаний студентов СПО во время всего процесса обучения математике требует

совершенствования организации выполнения индивидуальных заданий и мониторинга эффективности развития самостоятельности студентов и усвоения пройденного материала;

в-третьих, возрастные и личностные особенности студентов СПО: с одной стороны, высокая интенсивность изучения учебного материала, с другой стороны, недостаточные навыки самостоятельной работы и привычка осваивать учебные знания в готовом виде ставят задачу в организации единой информационной образовательной среды для формирования самостоятельной познавательной деятельности обучаемых.

Появление новых информационных технологий и их влияние на изменение современного общества, повлекшие за собой изменения в образовании, породили ряд противоречий. Наиболее значимые из них проявляются в сфере создания и развития единой информационной среды и возможности ее применения в обучении математике. К ним относятся:

- информационные технологии, которые еще вчера считались новыми и повсеместно использовались преподавателями в учебной деятельности, сегодня являются устаревшими, и, очевидно, что создание полноценной и эффективной информационной среды только этими средствами невозможно;

- в теории обучения обоснованы преимущества использования информационных технологий в образовании и создании на их основе информационной среды, но на практике в обучении математике не в полной мере используются компьютерные технологии, т.к. не определены педагогические условия применения единой информационной среды в обучении математике;

- в учебных заведениях СПО создается единая образовательная информационная среда, но из-за неразработанности методического обеспечения ее внедрение не всегда успешно, а возможность практического применения в обучении математике малоэффективна;

- ведущее место в обучении в учебных заведениях СПО отводится самостоятельной работе студентов, однако на практике данный вид деятельности является одной из наименее организованных и управляемых форм процесса обучения студентов.

Выявленная совокупность противоречий порождает проблему исследования: какова методика обучения математике в единой образовательной информационной среде, направленная на формирование самостоятельной деятельности студентов СПО? Проблема определила выбор темы исследования: «Формирование самостоятельной деятельности студентов СПО в обучении математике с использованием облачных технологий».

Объектом исследования является процесс обучения математике студентов СПО с использованием информационных технологий.

Предметом исследования является методика обучения математике, направленная на формирование и развитие самостоятельной деятельности студентов СПО с использованием облачных технологий.

Цель исследования состоит в разработке методики обучения математике, направленной на формирование самостоятельной деятельности студентов СГТО с использованием облачных технологий.

Гипотеза: создание и развитие единой образовательной информационной среды обеспечит качественное обучение математике, высокую степень самостоятельной деятельности студентов, если будут выполняться следующие педагогические условия:

— учтены возрастные и индивидуальные особенности студентов СПО в обучении математике в единой информационной образовательной среде;

— соблюдены личностные, методические, организационно-технические педагогические условия при организации единой информационной образовательной среды средствами облачных технологий в организации самостоятельной деятельности студентов в процессе обучения математике;

— разработаны методы контроля с применением облачных технологий самостоятельной деятельности студентов в обучении математике. Достижение цели исследования и проверка сформулированной гипотезы

предполагает решение следующих конкретных задач:

1. Изучить сущность и основные технологии создания и развития единой информационной среды средствами облачных сервисов в обучении математике.

2. Выявить педагогические условия организации единой информационной среды с использованием облачных технологий в обучении математике студентов СПО.

3. Создать модель организации самостоятельной деятельности студентов в обучении математике в единой образовательной среде средствами облачных технологий

4. Разработать методику обучения математике студентов СПО с использованием облачных технологий, направленной на формирование самостоятельной деятельности обучающихся.

5. Опытно-экспериментальным путем подтвердить эффективность обучения математике, направленного на формирование самостоятельной деятельности студентов СПО в рамках единой информационной образовательной среды с использованием облачных технологий. Теоретико-методологической основой исследования являются работы,

посвященные:

— внедрению информационных и коммуникативных технологий в педагогический процесс (Я. А. Ваграменко, В. Г. Болтянский, Г. А. Бордовский, Е. С. Полат, С. В. Панюкова, О. А. Козлов, А. А. Кузнецов, В. М. Монахов, И. А. Новик, И. В. Роберт, Н. X. Розов, А. А. Калмыков, В. Д. Шадриков, Е. И. Трофимова, С. В. Щербатых и др.);

— компьютеризации математического образования (В. В. Афанасьев, Е И. Машбиц, В. М. Монахов, И. А. Новик, И. В. Роберт, М. А. Родионов, Т. Ф. Сергеева, Е. И. Смирнов, В. А. Тестов, М. В. Шабанова и др.);

— теории и методики обучения математике (В. А. Гусев, С. Г. Манвелов, С. В. Митрохина, О. А. Саввина, Г. И. Саранцев, Е. И. Санина, Е. И. Смирнов, Н. Л. Стефанова, В. П. Кузовлев, Н. Г. Подаева, Е. И. Трофимова и др.);

— проблеме формирования и развития самостоятельной деятельности в процессе обучения математике (В. А. Гусев, В. А. Далингер, С. В. Митрохина, Е. И. Санина, Г. И. Саранцев, Н. И. Чиканцева и др.)

— разработке единой образовательной информационной среды (А. Г. Абросимов, И. Г. Захарова, А. А. Калмыков, Л. Н. Кечиев, Н.В Муравьева, Ю. С. Песоцкий, И. В. Роберт, О. И. Соколова и др.);

— интернет-технологиям (А. А. Андреев, А. Ю. Афонин, Ю. С. Брановский, А. А. Калмыков, Т. А. Куликова, М.М Ниматулаев, Соколова и др.).

Для решения поставленных задач и проверки исходных предположений были использованы следующие методы исследования: анализ психолого-педагогической литературы и диссертационных исследований, а также методической литературы по проблемам организации самостоятельной деятельности студентов и создании единой информационной образовательной среды, проектирования и разработки сайтов; анализ интернет-ресурсов, содержащих мультимедийные средства обучения; обобщение и анализ педагогического опыта обучения математике с использованием информационных технологий, теоретическое моделирование; опытно-экспериментальная работа, экспертиза программного обеспечения, наблюдение, анкетирование, тестирование, обработка данных и наглядное представление результатов; методы математической статистики.

Организация и этапы исследования. Исследование проводилось в течение 2008-2014 гг. на базе ГБОУ СПО «Армавирский юридический техникум», СПО на базе ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный университет» филиал в г. Армавире и включало следующие этапы:

На первом этапе (2008-2010 гг.) изучалось состояние проблемы формирования и развития самостоятельной деятельности учащихся; осуществлялось наблюдение за использованием ИКТ на занятиях по математике. На данном этапе был сделан выбор в пользу облачных технологий для создания единого информационного пространства образовательного учреждения.

На втором этапе (2010-2012 гг.) проводилась опытно-экспериментальная проверка выдвинутой гипотезы, проверялись и обосновывались педагогические условия, структура и содержание единой образовательной информационной среды, уточнялись компоненты методической системы обучения математике, направленной на формирование и развитие самостоятельной деятельности студентов СПО.

На третьем этапе (2012-2014 гг.) анализировались результаты экспериментальной работы по формированию и развитию самостоятельной деятельности студентов СПО в обучении математике с использованием облачных технологий. Проведена статистическая обработка

экспериментальных данных. Уточнены теоретические выводы и положения, выносимые на защиту. Оформлен текст диссертационного исследования. Научная новизна исследования заключается в следующем:

1. Выявлены педагогические условия использования облачных технологий в обучении математике студентов СПО при организации самостоятельной деятельности обучающихся (личностные, методические, организационно-технические). Определены уровни сформированное™ самостоятельной деятельности студентов СПО с использованием облачных технологий. Разработаны критерии и определены показатели уровня сформированности самостоятельной деятельности студентов СПО в обучении математике с использованием облачных технологий.

2. Создана модель организации самостоятельной деятельности студентов СПО в процессе обучения математике в единой информационной среде средствами облачных технологий;

3. Разработана методика обучения математике, направленная на формирование и развитие самостоятельной деятельности студентов СПО в единой информационной образовательной среде. Теоретическая значимость исследования заключается в следующем:

- расширены существующие представления в теории технологизации и компьютеризации образования, в частности, процесса организации обучения математике студентов СПО средствами облачных технологий;

- создана модель организации самостоятельной деятельности студентов в обучении математике в единой образовательной среде средствами облачных технологий, включающая два основных модуля: общий и индивидуальный.

Общий модуль обеспечивает развитие целевого компонента самостоятельной деятельности, усиливает мотивацию, формирует стремление студентов к устранению недостаточно изученных разделов пройденной темы. В рамках данного модуля проводится первичный контроль знаний единовременно со всей группой обучаемых посредством тестирования по пройденной теме.

Индивидуальный модуль обеспечивает пространство межличностного взаимодействия обучаемого с единой образовательной средой и другими ее субъектами. Каждый студент (или группа студентов из 2-3 человек) получает индивидуальное задание по разделу темы с наименьшим процентом правильных ответов при первичном контроле знаний.

Практическая значимость исследования заключается в том, что:

- теоретические выводы и результаты экспериментальной работы могут служить базой для разработки программ и учебно-методического обеспечения дисциплин математического цикла в СПО;

- создан информационный сайт «В помощь студенту»;

- разработано электронное пособие по математике для студентов СПО, доступное для просмотра и выполнения представленных в нем заданий на сайте «В помощь студенту».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Создание единой информационной образовательной среды в организации самостоятельной деятельности студентов СПО в процессе обучения математике способствует развитию самостоятельной познавательной деятельности и, в целом, повышает качество обучения математике.

Эффективность развития самостоятельной деятельности студентов в процессе обучения математике с использованием облачных технологий обеспечивают следующие педагогические условия: личностные (формирование интереса, развитие мотивации и саморегуляции), методические (создание единой образовательной среды, использование интерактивных средств обучения, применение индивидуальных и групповых форм работы), организационно-технические (осуществление новых видов самостоятельной познавательной деятельности, привлечение ресурсов интернет).

2. Модель организации самостоятельной деятельности студентов в обучении математике средствами облачных технологий обеспечивает двустороннюю связь: студент-информационная среда — преподаватель.

Отличительной особенностью данной модели является то, что студенты не только используют материалы информационной среды, но и дополняют и изменяют ресурсы, согласно потребностям обучения и поставленным задачам. Для определения уровня развития самостоятельной деятельности студентов выделены три критерия: пассивное взаимодействие с информационной средой, активное взаимодействие с информационной средой, внесение изменений в информационную среду.

3. Выявлены основные показатели для оценки уровня сформированности самостоятельной познавательной деятельности студентов в рамках единой информационной среды с использованием облачных технологий: мотивационный, когнитивный, деятельностный, рефлексивно-оценочный.

Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечиваются использованием научных методов, адекватных объекту, предмету, цели и задачам исследования; результатами экспериментальной проверки гипотезы и применением полученных результатов исследования в обучении математике студентов СПО.

Апробация и внедрение в практику результатов работы. Результаты исследования внедрены в практику обучения студентов СПО ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный университет» филиал в городе Армавире и ГБОУ СПО «Армавирский юридический техникум». Результаты исследования докладывались автором и обсуждались на заседаниях кафедры математики, физики и методики их преподавания АГПА; на научном семинаре по теории и методике обучения математике при кафедре высшей математики РУДН. Основные выводы и научные результаты исследования докладывались на I Международной научно-практической конференции, Йошкар-Ола — 2012, Международной научной конференции «Педагогика: традиции и инновации», Челябинск - 2012, Международной научно-практической конференции «Наука и образование», Мюнхен - 2013, Международной дистанционной научно-практической конференции «Теория и практика современной науки», Москва -

2012, Международной научно-практической конференции «Интеграционные процессы в естественнонаучном и математическом образовании», Москва -

2013, Всероссийской научно-практической конференции «Новые информационные (компьютерные) технологии в образовательном процессе высшей и средней школы», Армавир - 2007, Научно-практической конференции «Новые информационные технологии в учебно-воспитательном процессе высшей и средней школы», Армавир - 2008.

По материалам диссертации имеется 19 публикаций, в том числе 4 в изданиях, рекомендуемых ВАК.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка, состоящего из 168 источников, 4 приложений. Основное содержание диссертации изложено на 150 страницах, сопровождается диаграммами, схемами, таблицами и рисунками.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыта актуальность темы исследования, указана его цель, выдвинута гипотеза исследования, определены объект, предмет, задачи и методы исследования, сформулированы научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, перечислены положения, выносимые на защиту, описаны этапы исследования.

В первой главе диссертации «Теоретические основы организации самостоятельной деятельности студентов СПО в информационно-предметной среде обучения» рассматривается сущность единой информационной среды и основные технологии, применяемые в обучении математике в рамках данной среды. Приводятся педагогические условия применения облачных технологий в обучении математике и особенности формирования самостоятельной деятельности студентов СПО в рамках единой информационной среды, созданной средствами облачных технологий.

Качество учебно-воспитательного процесса по требованию новых федеральных государственных образовательных стандартов (ФГОС) должно обеспечиваться системой информационно-образовательных ресурсов и инструментов, обеспечивающих условия реализации основной образовательной программы образовательного учреждения, формирующую информационно-образовательною среду (ИОС), являющуюся важнейшим условием и одновременно средством формирования новой системы образования.

На основе анализа научно-педагогических исследований (А. Г. Абросимов, И. М. Агибова, Т. А. Куликова, А. Ш. Алтуфьева, И. Г. Захарова, К. Г. Кречетников, Н. Н. Курова, Ю. С. Песоцкий, И. В. Роберт, О. И. Соколова, В. Н. Ефименко, Е. И. Трофимова, С. В. Щербатых и др.) по вопросам создания и применения информационных ресурсов образовательного назначения в рамках единой информационной образовательной среды определены направления использования мультимедийных образовательных материалов, информационных и коммуникационных технологий в учебном процессе: представление обучающих материалов в графической, звуковой, анимированной форме; автоматизация процесса закрепления и применения

учебного материала с учетом интерактивности электронных учебных пособий; автоматизация системы контроля, оценки и коррекции знаний учеников; формирование информационной культуры; получение доступа и оперирование большим объемом информации.

А. А. Кузнецов, И. В. Роберт информационной образовательной средой называют совокупность условий, которые обеспечивают единые подходы в осуществлении образовательной деятельности, а также обеспечивающие информационное взаимодействие между студентами и интерактивными средствами. В этом случае студенты получают доступ к информационным образовательным ресурсам, которые представляют собой сборник теоретических материалов, интерактивных апплетов, презентаций и пр., а также получают возможность получить ответы на вопросы, общаться с другими студентами, обсуждая поставленные задачи.

Целью создания информационной среды образовательного учреждения является перевод на новый технологический уровень всех информационных процессов, проходящих в образовательном учреждении, для чего необходимо интегрировать ИКТ в педагогическую деятельность. Особенностью единой информационной образовательной среды СПО является возможность студентов и преподавателей обращаться к обучающим мультимедийным ресурсам, структурированным учебно-методическим материалам в любое время и с любого устройства с доступом в интернет. А также непрерывная связь с преподавателем, получение консультации в он-лайн или офф-лайн режимах и получения индивидуальной «навигации» в процессе выполнения поставленной задачи.

Единую информационную образовательную среду формируем на основе облачных технологий.

Под облачными технологиями подразумевается сервис удаленного использования средств обработки и хранения данных. Данные сервисы позволяют получить доступ к различным информационным ресурсам с разделением прав различных групп пользователей по отношению к ресурсам с любого устройства с доступом в Интернет.

Для организации самостоятельной деятельности студентов СПО в обучении математике с использованием облачных технологий необходимы соответствующие педагогические условия.

Выделим три группы педагогических условий: личностные, методические, организационно — технические.

Таблица I.

Педагогические условия организации самостоятельной деятельности

студентов СПО

X« Педагогические условия Характеристика условия

1 Личностные формирование у студентов устойчивого интереса к самостоятельной работе в рамках единой информационной среды путем демонстрации использования всех возможностей обучающей среды и организации самостоятельной работы, наиболее эффективно поддерживающей мотивы обучения у студентов; развитие саморегуляции как способности к мобилизации сил и энергии, к волевому усилию и к преодолению препятствий необходимых для построения индивидуальной

JYo П еда го ги ческие условия Характеристика условия

самообразовательной траектории.

2 Методические организация самостоятельной работы в рамках отдельных тем с выполнением заданий, нацеленных на сбор, анализ и обобщение информации, а также освоение студентами совокупности приемов и операций работы в рамках единой информационной среды; использование активных средств обучения; применение проектного и исследовательского методов; организация самостоятельной деятельности студентов заключается в выборе формы проведения занятий, применение групповых и индивидуальных форм работы учащихся, атакже учет доступа студентов к применяемым облачным сервисам.

j Организационно-технические осуществление новых видов самостоятельной познавательной деятельности: дистанционное обучение, электронные учебники, облачные сервисы, применяемые в решении поставленной задачи, учебные телеконференции, интерактивные технологии и другие ресурсы интернет.

Данные условия позволяют активизировать формирование самостоятельной деятельности студентов СПО в процессе обучения математике. Существенным признаком самостоятельной деятельности является инициативная образовательная деятельность, организуемая и управляемая самим субъектом, осознание качества и уровня усвоения знаний. Выделим три уровня развития самостоятельной деятельности студентов в процессе обучения математике. Рассмотрим компоненты самостоятельной деятельности и специфику их проявления на каждом уровне (табл. 2).

Таблица 2.

Уровни формирования самостоятельной деятельности студентов

Компоненты деятельности Деятельность студентов

Низкий уровень Средннй уровень Высокий уровень

Цель - Принимает цель, сф ормул иро ва н ную преподавателем. - Самостоятельно выполняет задания репродуктивного характера. -Самостоятельно выполняет задания проблемного характера. - целенаправленно осуществляет поиск и отбор материала для самостоятельного решения задач. -Переносит известные алгоритмы действий в измененные условия. - Представляет полученные результаты в различной форме. - Самостоятельно определяет цель деятельности. - Разрабатывает план решения задачи. - Находит новые способы решения учебных задач, учебных и научно-исследовательских проектов. - Презентует учебные результаты своей деятельности. - Осуществляет самоорганизацию учебной деятельности.

Планирование самостоятельной деятельности -Формулирует вопросы учебной задачи совместно с преподавателем и другими студентами. -Формулирует вопросы учебной задачи и определяет алгоритмы ее решения совместно с преподавателем. -Выбирает учебную задачу для индивидуального решения. -Определяет рациональные методы для решения поставленной задачи.

Работа с электронными источникамн - Изучает материалы по направлению преподавателя. - Использует материалы с электронного пособия. - Ищет дополнительный материал для организации проектов, - Формирует базу электронных материалов. - Составляет электронные ресурсы, - Пополняет электронное пособие новыми материалами.

Компоненты деятельности Деятельность студентов

Низкий уровень Средний уровень Высокий уровень

Информационная грамотность - Использует готовые материалы и ресурсы под руководством преподавателя. - Скачивает необходимые материалы на компьютер. - Использует интернет как инструмент для выполнения поставленных задач. - Просматривает материалы в окне браузера (специальном приложении-клиенте). - Сохраняет необходимые материалы в свое облачное хранилище. - Самостоятельно ставит задачи и формирует интернет ресурсы для их решения. - Создает собственную информационную базу интернет-ресурсо в.

Организация проектов1 - Составляет с помощью преподавателя: план решения задачи: список источников и электронных ресурсов для подготовки проекта. - Самостоятельно составляет: план решения задачи; список источников и электронных ресурсов для подготовки проекта. - Предлагает различные способы решения задачи. - Самостоятельно разрабатывает план решения учебной задачи или выполнения учебного проекта, находит новые способы решения. - выбирает оптимальные методы решения задач и оригинальные способы представления результатов.

Результат - Активность студентов в учебном процессе, желание самостоятельно решить учебные задачи. - Самостоятельно решает задачи алгоритмического характера. -Пользуется помощью преподавателя при решении учебных задач. - Высокая мотивация к сам ообразованию. - Самостоятельно планирует свою работу. - Ведет целенаправленный поиск и отбор информации. -Студент консультируется у преподавателя по отдельным вопросам. - Высокая устойчивость волевых усилий, теоретическое осмысление изучаемого учебного материала. - Самооценка процесса и результата решения задачи. - Создает новые оригинальные продукты деятельности. - Деятельность преподавателя заключается в сотрудничестве со студентами при выполнении задания.

Для определения уровня сформированное™ самостоятельной деятельности студентов выделены три критерия: пассивное взаимодействие с информационной средой, активное взаимодействие с информационной средой, внесение изменений в информационную среду.

Первый критерий является рубежным в формировании самостоятельной деятельное™ студентов СПО и показывает переход от привычки осваивать учебные знания в готовом виде к навыкам самостоятельной работы и высокой интенсивности изучения учебного материала. Специфика студентов СПО, характеризующаяся недостаточной устойчивостью волевых усилий, не позволяет на первом этапе формировать цель деятельности самостоятельно, поэтому обучаемые принимают цель, предложенную преподавателем, при этом самостоятельная работа происходит при непосредственном содействии преподавателя. Информационные ресурсы предоставляются студентам в готовом виде посредством ссылок, действия обучаемого сводятся к применению данных ресурсов в решении поставленной задачи.

1 \Veb-npoeicT — организация выполнения задачи а виде проекта с сохранением в облачном хранилище и возможностью размещении в интернете (доступ к ресурсу предоставляется по ссылке или коду доступа).

Второй критерий характеризует переход от пассивного взаимодействия с информационной средой к активному ее использованию. Студенты самостоятельно определяют цель работы и планируют свою деятельность, ведут целенаправленный поиск и отбор информации в информационной среде без непосредственного участия преподавателя, ищут иные источники информации, находят более эффективные решения поставленной задачи. Спецификой этого уровня является повышение устойчивости волевых усилий и осознание важности самостоятельной деятельности. При этом преподаватель выполняет функции консультанта, и его деятельность сводится к рекомендательному характеру по использованию источников информации.

Третий критерий показывает интеграцию обучения с информационной средой. Студенты являются не только пользователями ресурсов данной среды, но и становятся участниками ее организации. Студенты самостоятельно ставят цель работы по решению поставленной задачи, разрабатывают план, создают новые оригинальные продукты деятельности, формирующие базу электронных ресурсов единой информационной среды обучения.

Отличительной особенностью данного уровня является высокая степень самостоятельности студентов, полный и осознанный переход от пассивного получения знаний к навыкам самостоятельной деятельности. Студенты становятся полноценными участниками организации самостоятельной работы, проводят рефлексию процесса и результатов самостоятельной деятельности.

Показателем каждого уровня является взаимодействие студентов с информационной средой. Но если на первом уровне, студенты лишь опосредованно обращаются к информационной среде и это взаимодействие проявляется в основном в воспроизводящей деятельности и выполнении задания по составленному преподавателем плану, то активное взаимодействие наиболее полно проявляется на втором уровне сформированное™ самостоятельности, показателем которого является вариативная и частично-поисковая деятельности. На этом уровне формируются основные навыки самостоятельной деятельности студентов. Результатом третьего уровня является развитие творческой деятельности. Все три критерия обеспечивают высокую степень самостоятельности студентов и качества образования.

Важную роль в формировании самостоятельной деятельности студентов СПО в обучении математике оказывает возможность интерактивной формы взаимодействия с образовательными ресурсами. Взаимодействие с преподавателем и информационной средой, складывающееся в процессе выполнения поставленной задачи, при обращении студента к справочным материалам, возможности дополнения существующей базы электронных материалов, осознание своей значимости в среде, создает условия для вовлечения в самостоятельную учебную деятельность студентов.

Таким образом, использование облачных технологий в организации самостоятельной деятельности студентов при выполнении перечисленных педагогических условий является одной из самых перспективных инноваций в системе образования, ведь помимо снижения затрат на информационную инфраструктуру, они позволяют создавать, распространять и использовать в

образовательной среде сервисы, которые смогут обеспечивать повышение качества образования.

Вторая глава «Модель организации самостоятельной деятельности студентов СПО в процессе обучения математике на основе использования облачных технологий» посвящена созданию модели обучения математике студентов СПО, направленной на формирование самостоятельной деятельности студентов в рамках единой информационной образовательной среды.

Основными задачами использования современных информационных технологий в обучении математике являются разработка интерактивных сред управления процессом познавательной деятельности и обеспечение доступа к современным информационно-образовательным ресурсам (электронным пособиям, интерактивным апплетам, качественным презентациям и другим источникам). Эти задачи решаются с внедрением облачных технологий в учебный процесс, которые качественно меняют методы организации самостоятельной деятельности студентов и процесс обучения математике. Применение данных сервисов позволяет создать модель организации самостоятельной деятельности студентов, в которую включены как программные, технические и содержательные составляющие, так и возможность полного контроля и мониторинга самостоятельной работы.

Нами разработана модель организации самостоятельной деятельности студентов на основе использования облачных технологий в рамках единой информационной среды в процессе обучения математике.

Модель содержит следующие компоненты: организационно-методический, информационно-обучающий, контрольно-оценочный, коммуникативный (рис. 1). Взаимодействие между компонентами модели происходит в рамках единой информационной образовательной среды и придает целостность организации самостоятельной деятельности студентов, защиту информации и непрерывное пополнение электронных ресурсов информационной базы среды.

Отличительной особенностью данной модели является то, что студенты не только используют материалы информационной среды, но и дополняют и изменяют ресурсы согласно потребностям обучения и поставленным задачам.

Коммуникативный компонент:

Пространство межличностного взаимодействия обучаемого с единой образовательной средой и другими ее субъектами.

Единая информационная среда

Индивидуальный модуль

Организационно-методический компонент:

1 Электронный интернет-журнал.

2. Сайт для интернет тестирования ЦгТез!

Информационно-обучающий компонент:

1. Портал «В помощь студенту».

2. Электронное пособие, содержащее интерактивные апплеты, презентации, теоретический материал и по.

Контрольно-оценочный компонент:

1. Индивидуальные самостоятельные работы

2. Веб-квесты

3. Оформление проекта в виде электронного ресурса

Рис. 1. Модель организации самостоятельной деятельности студентов

Модель имеет два составных основных модуля:

- Общий.

- Индивидуальный.

Общий модуль обеспечивает развитие целевого компонента самостоятельной деятельности, усиливает мотивацию, формирует стремление студентов к устранению недостаточно изученных разделов пройденной темы. В рамках данного модуля проводится первичный контроль знаний единовременно со всей группой обучаемых посредством тестирования по пройденной теме. Тестирование проводится при помощи сайта игТеБ^ предлагающего по завершению теста подробную диагностику выполнения заданий каждым студентов, что дает возможность для составления индивидуальных заданий. Данный сайт имеет неоспоримые преимущества за счет предоставляемых сервисов, в частности личного журнала преподавателя, возможности составления отчета по выполненным тестам и др.

После подведения результатов тестирования, студенты переходят к индивидуальному модулю. Каждый студент (или группа студентов из 2-3 человек, в зависимости от сложности проекта) получает индивидуальное задание по разделу или теме с наименьшим процентом правильных ответов.

Данный модуль влияет на развитие каждого компонента самостоятельной деятельности.

Для оценки уровня сформированности самостоятельной познавательной деятельности студентов в рамках единой информационной среды с применением облачных технологий нами выделены следующие показатели:

— Мотивационный.

— Когнитивный.

— Деятельностный.

— Рефлексивно-оценочный.

Когнитивный показатель позволит оценить сформированную систему знаний, деятельностный - способность их применения для решения профессионально-значимых задач. Мотивационный показатель необходим для оценки положительной внутриучебной и профессиональной мотивации при организации самостоятельной работы. Оценочно-рефлексивный показатель позволит студенту самостоятельно оценить свои успехи при решении внутридисциплинарных и междисциплинарных задач профессиональной направленности.

Рассмотрим реализацию предложенной модели организации самостоятельной деятельности студентов СПО на примере изучения темы «Тригонометрия».

Организационно-методический компонент: студенты проходят тестирование с применением сервиса ИгТев^ имеющего средства диагностики выполнения заданий. Отчет позволяет выяснить как усвоились те или иные разделы изучаемой темы. По завершении теста, каждому студенту ставиться оценка в электронный дневник. К каждой оценке можно оставить комментарий, который будет виден студенту.

Информационно-обучающий компонент: На основе отчета составляется цель и план самостоятельной работы совместно со студентами. Студентам даются индивидуальные ссылки на информационный портал «В помощь студенту», где размещены задания, электронное пособие, содержащее интерактивные апплеты, презентации, теоретический материал и пр.

Ниже представлены проекты, сделанные студентами.

Индивидуальное задание: Решение тригонометрических уравнений и неравенств.

Цель: изучить решение тригонометрических уравнений и неравенств.

План:

1. изучить теоретический материал в электронном пособии;

2. решить типовые задания по данной теме;

3. изучить дополнительный материал для решения сложных заданий по данной теме;

4. обобщить собранные материалы;

5. оформление шеЬ-проекта;

6. представление результатов индивидуальной работы (рис. 2).

Контрольно-оценочный компонент: студентам предлагаются

индивидуальные самостоятельные работы, формой контроля может служить

\veb-npoeKT, выполненный в среде ОеоОеЬга и размещенный на персональной странице. Данный проект имеет возможность интерактивного воздействия и при перемещении красной точки можно получать результаты решения различных уравнений и неравенств.

Коммуникативный компонент является связующим звеном в пространстве межличностного взаимодействия обучаемого с единой образовательной средой, с преподавателем и другими студентами.

Выполнение индивидуальных заданий позволяет оценить результаты самостоятельной деятельности студента по предложенным критериям.

Таким образом, созданная информационная среда может быть активно использована при формировании и контроле уровня сформированное™ компетенций, сформулированных в ФГОС СПО.

Рис. 2. Фрагмент \УеЬ-проекта: Решение тригонометрических уравнение и

Педагогический эксперимент исследования заключался во внедрении модели организации самостоятельной деятельности студентов на основе облачных технологий в процесс обучения математике. Экспериментальная работа велась в течение 2010-2013 годов со студентами первого курса СПО филиала ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный университет» в городе Армавире. Экспериментальная работа включала в себя три взаимосвязанных этапа: констатирующий, поисковый, обучающий.

На этапе констатирующего эксперимента конкретизировались и эмпирически обосновывались основные задачи целенаправленного формирования самостоятельной деятельности студентов в процессе их математической подготовки в СПО. На данном этапе была выделена структура самостоятельной деятельности, разработаны уровни ее сформированности, определены содержание и средства обучения в процессе обучения математике, способствующие формированию и развитию самостоятельной деятельности студентов СПО. В ходе констатирующего этапа эксперимента было установлено, что эпизодическое использование информационных технологий в обучения и/или использование методов и форм, привносящих самостоятельную активность студентов в организацию процесса изучения курса математики, не

Г:

неравенств с тангенсом

позволяет создать благоприятных условий, способствующих повышению уровня сформированное™ самостоятельной деятельности студентов СПО.

На поисковом этапе эксперимента была разработана методика обучения математике на основе использования облачных технологий в процессе изучения курса «Математика», направленная на формирование самостоятельной деятельности.

На третьем этапе исследования (обучающем эксперименте) была организована проверка эффективности модели обучения математике, способствующего формированию и развитию самостоятельной деятельности студентов с использованием облачных технологий. В качестве основных показателей мы выделили: 1) уровень математической компетенции студентов; 2) уровень сформированности самостоятельных действий. В эксперименте принимали участие две группы: экспериментальная - ЭГ, общей численностью 48 студентов первого курса СПО филиала ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный университет» в городе Армавире по специальности 080114 Экономика и бухгалтерский учет (по отраслям) и контрольная группа - КГ в общем составе 48 человек того же курса по специальности 080110 Банковское дело.

Результаты входного тестирования по математике по первому критерию на начало эксперимента представлены в таблице 3 и на рис.3.

Таблица 3

Результаты контрольной и экспериментальной групп на двух этапах

Группы Уровни сформированности МК Количество студентов

Низкий Средний Высокий

ЭГ НЭ 15 29 4 48

КЭ 3 33 12 48

КГ НЭ 14 30 4 48

КЭ 10 30 8 48

35

«ЭГ ш КГ

Рис. 3. Уровень математической компетентности на начальном этапе

Итоги диагностической работы показали, что уровень математической компетентности в этих группах приблизительно одинаков: высокий уровень в экспериментальной группе составил 8,3 %, в контрольной - 8,3 %; средний уровень в экспериментальной - 60,4 %, в контрольной группе - 62,5 %; низкий уровень знаний в экспериментальной группе - 31,3 %, в контрольной - 29,2 %.

На этом этапе сравнительный анализ каждой пары контрольной и экспериментальной групп студентов показал, что в контрольных группах и в экспериментальных группах уровень математической компетентности не различен.

На обучающем этапе предстояло сравнить результаты последнего среза (таблица 3) с результатами входного тестирования. Результаты тестирования по математике на конец эксперимента представлены на рис. 4:

II

Рис. 4. Уровень математической компетентности на обучающем этапе

Итак, гистограммы показали, что уровень математической компетентности в этих группах имеет существенные различия: высокий уровень в экспериментальной группе составил 29 %, в контрольной - 12,5 %; средний уровень в экспериментальной - 66,7 %, в контрольной группе -64,6 %; низкий уровень знаний в экспериментальной группе - 4,3 %, в контрольной -22,9 %.

С целью выявления уровня сформированное™ самостоятельных действий нами были использованы методы экспертной оценки и самооценки. В таблице 4 и на рис. 5 и 6 приведены количественные данные, полученные на начало (НЭ) и конец (КЭ) эксперимента.

Таблица 4

Распределение студентов контрольной и экспериментальной групп

по уровням сформированности самостоятельных действий _на начало и конец обучающего эксперимента _

Группы Уровни с( юрмированности СД Количество студентов Средний уровень сфор.мированностн СД Дисперсия

1 2 3

ЭГ НЭ 33 15 0 48 1,3125 0,215

КЭ 17 26 5 48 1,75 0,396

КГ НЭ 32 16 0 48 1,32 0,218

КЭ 28 18 2 48 1,46 0,328

40 30

12 3

Рис. 5 Уровень сформированности СД на начало эксперимента

12 3

Рис. 6. Уровень сформированное™ СД на конечном этапе эксперимента

Статистическая обработка данной диагностики проводилась с использованием критерия Пирсона (критерий х2)-

Так как на начало эксперимента х^мпЯС2«» нулевая гипотеза принимается. Следовательно, распределения студентов в экспериментальной и контрольной группах по уровням математической компетенции незначимо отличаются на входном тесте друг от друга, что также показано и визуально с помощью диаграмм.

Распределения студентов в экспериментальной и контрольной группах по уровням математической компетенции значимо отличаются после обучения друг от друга. х2эмп=6,129; х2кр(0,01; 2)=0,995. Так как х2э«п>Х2кр, нулевая гипотеза опровергается на высоком уровне значимости, что позволяет судить о том, что разница частот контрольной и экспериментальной групп является статистически достоверной.

Таким образом, за период эксперимента произошли значительные изменения в уровне математической компетентности студентов.

Аналогично проводим статистическую обработку результатов по второму критерию.

Х2э„п=0,0915; х2*р(0,01; 2)=0,995. Так как Х™^*2«,, нулевая гипотеза принимается. Следовательно, распределения студентов в экспериментальных и контрольных группах по уровням сформированности самостоятельных действий незначимо отличаются друг от друга на начало эксперимента и на конец эксперимента х2ЗШ1=12,33; Х2„,(0,01; 2)=0,995. Так как уД.^/Др, нулевая гипотеза отвергается. Следовательно, распределения студентов в экспериментальной и контрольной группах по уровням самостоятельной деятельности значимо отличаются после обучения.

Расчеты показывают, что различие средних уровней самостоятельной деятельности студентов контрольной и экспериментальной групп статистически незначимо на уровне а=0,01 на начало эксперимента и значимо по окончании обучающего эксперимента.

Таким образом, за период эксперимента в контрольной и экспериментальной группах произошли значительные изменения в качестве успеваемости и развития действий самостоятельной деятельности.

В заключение обобщены основные результаты исследования и сформулированы следующие выводы:

1. Исследование обогащает новое направление в теории и методике обучения математике на основе инфопедагогики. Организация самостоятельной деятельности студентов в обучении математике средствами облачных технологий обеспечивает двустороннюю связь:

студент информационная среда преподаватель

Для определения уровня развития самостоятельной деятельности студентов выделены три критерия: пассивное взаимодействие с информационной средой, активное взаимодействие с информационной средой, внесение изменений в информационную среду.

2. В процессе исследования были выявлены и разбиты на три группы педагогические условия использования облачных технологий в обучении математике студентов СПО: личностные, методические, организационно-технические. Личностные условия влияют на формирование интереса, развитие мотивации и саморегуляции. Методические обеспечивают создание единой образовательной среды, использование интерактивных средств обучения, применение индивидуальных и групповых форм работы. Организационно-технические позволяют осуществлять новые виды самостоятельной познавательной деятельности с привлечением ресурсов интернет.

3. Разработана и реализована модель организации самостоятельной деятельности студентов в обучении математике в единой образовательной среде средствами облачных технологий. Отличительной особенностью данной модели является то, что студенты не только используют материалы информационной среды, но и дополняют и изменяют ресурсы, согласно потребностям обучения и поставленным задачам.

4. На основе построенной модели была разработана методика обучения математике в рамках единой образовательной среды с применением облачных технологий, направленная на развитие самостоятельной деятельности студентов СПО.

5. Эффективность разработанной и теоретически обоснованной методики подтверждена экспериментально. Создание единой информационной образовательной среды в организации самостоятельной деятельности студентов СПО в процессе обучения математике придает динамику развития самостоятельной познавательной деятельности и, в целом, повышает качество обучения математике.

Полученные выводы позволяют утверждать, что исходная гипотеза в процессе исследования подтвердилась, а поставленные задачи - были решены.

Проведенное исследование показало значимость внедрения его результатов в процесс обучения математике, но не исчерпывает содержания изучаемой проблемы. Дальнейшая работа, на наш взгляд, может проводиться в следующих направлениях: разработка учебно-методического пособия «Применение облачных технологий в учебном процессе»; исследование влияния информационно-коммуникационных технологий на развитие исследовательских умений учащихся по смежным предметам естественнонаучного цикла.

Основные положения диссертационного исследования отражены в публикациях автора:

Статьи, опубликованные в рецензируемых научных изданиях, включенных в реестр ВАК МОиН РФ:

1. Алексанян, Г.А. Об эффективности использования новых информационных технологий в обучении математике / Г. А. Алексанян // Новые технологии. - 2011. - №4 - С. 229-231.

2. Алексанян, Г. А. Модель организации самостоятельной деятельности студентов СПО с использованием ИКТ / Г. А. Алексанян // Историческая и социально-образовательная мысль. - 2012. - № 5. - С. 51-54.

3. Алексанян, Г.А. Педагогические условия использования облачных технологий в обучении математике студентов СПО / Г.А. Алексанян // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 1; URL: http://www.science-education.ru/! 15-11860 (дата обращения: 28.01.2014).

4. Алексанян, Г.А. Создание информационной среды для организации самостоятельной деятельности студентов СПО / Е.И. Санина, Г.А. Алексанян // Вестник РУДН. - 2014. - № 3. - С. 97-102.

Статьи в журналах, сборниках научных трудов и тезисы докладов на научно-практических конференциях:

5. Алексанян, Г.А. Особенности формирования самостоятельной деятельности студентов в рамках единой информационной образовательной среды / Г.А. Алексанян // Информационные технологии в образовании и научно-технический перевод: сборник научно-методических статей. - M : РУДН, 2014. -С.108-116.

6. Алексанян, Г. А. Исторические аспекты внедрения компьютерных технологий в образовательный процесс школы / Г. А. Алексанян // Материалы всероссийской научно-практической конференции «Новые информационные (компьютерные) технологии в образовательном процессе высшей и средней школы». - Армавир: АГПУ, 2007. - С. 168-174.

7. Алексанян, Г. А. Актуальные проблемы и перспективы компьютерного образования / Г. А. Алексанян // Сборник материалов II Научно-практической конференции «Новые информационные технологии в учебно-воспитательном процессе высшей и средней школы» - Армавир: АГПУ, 2008. - С. 19-23.

8. Ачексанян, Г. А. Целесообразность использования новых информационных технологий в обучении / Г. А. Алексанян // Актуальные вопросы теории и методики обучения: Сборник научных трудов. Вып.1. - М,-РУДН, 2011 - С. 9-11.

9. Алексанян, Г. А. Включение учащихся в эвристическую деятельность при обучении математике с использованием информационных технологий / Г. А. Алексанян // Тенденции и проблемы развития математического образования: научно-практический сборник. Вып. 8 - Армавир: АГПА, 2010 -С. 125-126.

10. Алексанян, Г. А. Использование Microsoft Excel при изучении темы «Степенная функция» / Г. А. Алексанян // Аспирантский вестник Армавирской государственной педагогической академии. - Армавир: АГПА, 2012. - С. 51 -52.

11. Алексанян, Г. А. Применение облачных сервисов в организации самостоятельной деятельности студентов СПО / Г. А. Алексанян // Актуальные проблемы современной науки: свежий взгляд и новые подходы, I Международная научно-практическая конференция. 4.2. - Йошкар-Ола, 2012. -С. 16-19.

12. Алексанян, Г. А. Сервисы Google в организации самостоятельной деятельности студентов СПО / Г. А. Алексанян // Молодой ученый. - №9 (44). -М„ 2012.-С. 263-266.

13. Алексанян, Г. А. Применение компьютера в учебно-воспитательном процессе / Г. А. Алексанян // Всероссийская научно-практическая конференция «Новые информационные технологии в образовательном процессе высшей и средней школы» - Армавир, 2007. — С. 168-174.

14. Алексанян, Г. А. Развитие самостоятельной деятельности студентов СПО при использовании ИКТ в обучении математике / Г. А. Алексанян // Международный научно-исследовательский журнал. - № 3 (3). - Екатеринбург, 2012.-С. 59-64.

15. Алексанян, Г. А. Использование облачных сервисов Яндекс при организации самостоятельной деятельности студентов СПО / Г. А. Алексанян // Сборник международной научной конференции «Педагогика: традиции и инновации». 4.2. - Челябинск, 2012. - С. 150-153.

16. Алексанян, Г. А. Преимущества и недостатки применения облачных технологий в обучении математике / Г. А. Алексанян // Международная научно-практическая конференция «Наука и образование» - Мюнхен, 2013. - С. 212214.

17. Алексанян, Г. А. Социальные сети в формировании самостоятельной деятельности учащихся / Г. А. Алексанян // Международная дистанционная научно-практическая конференция «Теория и практика современной науки». -М„ 2013.-С. 279-282.

18. Алексанян, Г.А. Организация дистанционной контрольной работы средствами SkyDrive и Яндекс.Народ / Г. А. Алексанян // Международная научно-практическая конференция «Интеграционные процессы в естественнонаучном и математическом образовании». — М., 2013. - С. 170-176.

19. Алексанян, Г.А. Контроль самостоятельной деятельности студентов в процессе обучения математике с применением облачных технологий / Г. А. Алексанян // Перспективы развития науки и образования: сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции 31 января 2014 г.: в 15 частях. Часть 1; М-во обр. и науки РФ. -Тамбов: Изд-во ТРОО «Бизнес-Наука-Общество», 2014. - С. 10-16.

/

Формат 60 х 84 /16. Гарнитура Times. Печать цифровая. Усл.-печ.л. 1,5 Уч.-изд.л. 1,3. Тираж 100 экз. Заказ 144.

Отпечатано в типографии Полипринт ИП Чайка А.Н. город Армавир, ул. РЛюксимбург, 215