автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Организация исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием информационно-коммуникационных технологий

Автореферат диссертации по теме "Организация исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием информационно-коммуникационных технологий"

о

)

На правах рукописи

ОСИНЦЕВА Марина Александровна

ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ ПРИ ОБУЧЕНИИ МАТЕМАТИКЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

13.00.02 — теория и методика обучения и воспитания (математика)

АВТОРЕФЕРАТ 003479271

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

^ V

Ярославль 2009

Работа выполнена на кафедре высшей математики ГОУ ВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет»

Научный руководитель: кандидат физико-математических наук, доцент

Осташков Владимир Николаевич

Официальные доктор педагогических наук, профессор

оппопенты: Ястребов Александр Васильевич

кандидат педагогических наук, доцент Латышева Любовь Павловна

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Уральский государственный

педагогический университет»

Защита состоится 28 октября 2009 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.307.03 по защите докторских и кандидатских диссертаций на соискание ученой степени кандидата педагогических наук при ГОУ ВПО «Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского» по адресу: 150000, г. Ярославль, ул. Республиканская, д. 108, ауд. 209.

Отзывы на автореферат присылать по адресу: 150000, г.Ярославль, ул. Республиканская, д. 108, ауд. 209.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского».

Автореферат разослан^сентября 2009 года.

Ученый секретарь у *"")

диссертационного совета -.Tí S ¿.....- Т.Л. Трошина

Общая характеристика работы Актуальность исследования. Долгосрочные интересы нефтегазового комплекса Западной Сибири — важнейшего энергетического центра стратегического значения —■ связаны с созданием конкурентоспособной экономики инновационного типа, что предполагает развитие не только традиционной сырьевой базы, но и специализации региона на высокотехнологичном секторе экономики, интеллектуальном наполнении малого и среднего бизнеса, охраны окружающей среды и экологической безопасности. Решение этих проблем сопряжено с воспроизводством инженеров, способных в современных условиях — информатизации общества, новых наукоемких технологий, жесткой конкуренции — обеспечивать весь процесс производства новой продукции: от разработай до реализации ее на рынке. Национальная доктрина образования в Российской Федерации в качестве основных целей и задач провозглашает формирование навыков самореализации личности, целостного миропонимания современного научного мировоззрения, подготовку высококвалифицированных специалистов, способных к профессиональному росту и профессиональной мобильности. Обозначенные выше требования, предъявляемые к подготовке инженера, отражены в Государственном образовательном стандарте высшего профессионального образования специальности 130202 — «Геофизические методы исследования скважин». В частности, в части специальной и практической подготовки специалист геофизик должен знать принципы и современные методы анализа и математической обработки получаемой геофизической информации, физико-геологическое и математическое моделирование, и уметь строить математические модели анализа и оптимизации объектов исследования и выбирать численные методы их моделирования, выполнять компьютерное моделирование с целью анализа и оптимизации параметров объектов на базе имеющихся средств исследования и проектирования, включая стандартные пакеты автоматизированного проектирования и исследований, рассчитывать экономическую эффективность геофизических методов и технологий геологической разведки. Из сказанного вытекает, что развитые исследовательские умения, мобильные математические знания, владение информационно коммуникационными технологиями (ИКТ) имеют первостепенное значение для геологов, вообще для инженеров — людей с техническим мышлением, занимающихся изобретательской, конструкторской, проектной, производственной, эксплуатационной работой. Развитое техническое мышление предполагает наличие у человека совокупности общих и специальных способностей, мотивов, знаний и умений, благодаря которым создается продукт, отличающийся объективной или субъективной новизной и оригинальностью. Для того чтобы подготовить грамотного, творческого специалиста, способного самостоятельно осваивать новые компьютерные технологии и решать профессиональные задачи методами научного исследования, необходимо формировать исследовательские умения еще в студенческие годы. В связи с этим обучение в техническом вузе должно подготовил, будущих инженеров к активным действиям в пепредвидеш1ых профессиональных, организаторских и других проблемных ситуациях.

Элементарными исследовательскими изысканиями занимаются все студенты как на семинарских занятиях (при решении разнообразных задач), так и при написании рефератов, курсовых работ. Для инженера исследовательская активность как интегративное качество личности является профессионально значимым, т.е. таким, которое становится системообразующей характеристикой его профессионального облика (Ефременкова О.В., Чернявский А.Ф). Необходимость продолжать исследование проблем формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров объективно вытекает из постановки новых образовательных задач, выдвинутых рынком интеллектуального труда выпускнику технического вуза. Вступление России в Болонский процесс, переход на двухуровневую систему высшего профессионального образования, разработка образовательных стандартов третьего поколения на основе компетснтностного подхода, рост наукоемкости производства и ответственности инженера за последствия принимаемых решений диктуют новые, повышенные требования к качеству его профессиональной подготовки.

Г\ I

и

Анализ научной литературы показал, что вопросы формирования и организации исследовательской деятельности студентов рассмотрены в трудах различных педагогов и психологов. Вопросы обшей теории деятельности рассмотрены в трудах Л.С. Выготского, П.Я. Гальперина, В.В. Давыдова, А.Н. Леонтьева, С.Л. Рубинштейна, В.Д. Шадрикова, Д.Б. Эльконина и др. Психолого-педагогические условия исследовательской деятельности разработаны С.И. Архангельским, В.И. Андреевым, Ю.К. Бабанским, С.И. Зиновьевым, В.А. Крутецким, А.И. Савенковым и др. Проблемами активизации исследовательской деятельности студентов занимались В.В. Афанасьев, Д.В. Вилькеев, М.А. Данилов, И.Я. Лернер, П.И. Пидкасистый, М.И. Махмутов, Р.И. Малафеев, A.B. Ястребов и др. Исследовательская деятельность студентов рассмотрена в диссертационных работах Т.П. Злыдневой, Е.Ю. Никитиной, Л.П. Кунициной, И.В. Карасевой и др., в частности, в ТюмГНГУ — в диссертации Е.А. Зубовой — творческий аспект. Вопросам формирования исследовательских умений посвящены работы К.А. Абдульхановой-Славской, O.A. Абдулиной, А.И. Арнольда, И.Ю. Ерофеевой, Н.В. Кузьминой, О.И. Митрош, В.А. Сластенина и др.

В последние десятилетия многими авторами разрабатывались методики обучения отдельным темам, разделам математики с использованием компьютеров качестве инструмента познания (В.А. Дапингер, П.П. Дьячук, M.1I. Лапчик, В.Р. Майер, С.Н. Медведева и др.), изучались методические особенности применения систем символьных вычислений в обучении (В.В. Анисимов, С.А. Дьяченко, Т.В. Капустина, JI.B. Нестерова). Различным вопросам использования компьютерных технологий в обучении математическому анализу в общеобразовательной и высшей школе были посвящены исследования Е.В. Ашкинузе, Ю.В. Башкатовой, С.А. Дьяченко, Е.В. Клименко, Е.Е. Хвостенко и др.

На первый взгляд, проблема формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров изучена достаточно хорошо, но методическая сторона этой проблемы касательно обучения математике с использованием ИКТ проработана недостаточно.

В настоящее время обществу требуются специалисты, конкурентоспособные на рынке труда, компетентные, ответственные, свободно владеющие своей профессией и ориентированные в смежных областях деятельности, способных к эффективной работе по специальности на уровне мировых стандартов, готовых к постоянному профессиональному росту. Для того чтобы будущему инженеру отвечать современному уровню научных исследований, ему необходимо обладать достаточным математическим аппаратом и навыками математического моделирования. Поэтому возникает необходимость профессиональной направленности обучения математике, разработки методов эффективного использования ИКТ при обучении математике. В то же время моделирование и информационные технологии пока еще слабо отражены в математической подготовке будущих инженеров и носят преимущественно эпизодический характер. Объем выделенных часов на практические занятия не позволяет в достаточной степени показать возможности применения ИКТ при решении прикладных задач, поэтому вся основная нагрузка на усвоение и закрепление материала оказывается непреодолимой преградой для многих студентов. Для того чтобы активизировать познавательную деятельность студентов, помочь им в преодолении трудностей необходимо индивидуализировать обучение, так чтобы каждый студент овладевал знаниями в доступном ему темпе, в соответствии с его возможностями, особенностями психики, стилем мышления. Однако существующие групповые формы обучения и постоянное сокращение количества часов на изучение математики, не позволяют этого сделать. Проведенное анкетирование студентов старших курсов свидетельствует о низком уровне математической подготовки к профессиональной деятельности.

Для того чтобы повысить уровень математической, профессиональной и информационной подготовки будущих инженеров необходимо вовлекать их в исследовательскую деятельность, используя при этом возможности ИКТ. Проведенные нами исследования показали, что у большинства студентов представления об исследовательской деятельности достаточно общие или неполные, будущие инженеры не осознают социальной и личной значимо-

сти исследовательской деятельности. Кроме того, почти 50% первокурсников имеют низкий уровень сформированности исследовательских умений.

Одним из средств формирования исследовательских умений будущих инженеров является применение в обучении профессионально ориентированных задач. Разработка комплексов таких задач по всему курсу математики для применения их на лекциях, практических занятиях и в самостоятельной работе студентов в единстве с традиционными математическими задачами является одним из путей формирования содержания профессионально направленного обучения математике. Для эффективного использования комплексов профессионально ориентированных математических задач необходимы специальные методики обучения. Но в существующей методической литературе вопросам эффективного применения таких комплексов с возможностями применения ИКТ уделено недостаточно внимания.

Отмеченные недостатки теории и практики, а также проведенное поисковое и констатирующее исследование позволили сформулировать противоречия между:

• потребностью современного общества и производства в инженере активно применяющим ИКТ в профессиональной деятельности на основе развитых исследовательских умений, и традиционной практикой математической подготовки будущих инженеров в отрыве от использования информационных технологий;

• между потребностью образовательной практики в эффективном использовании ИКТ при обучении математике будущих инженеров и недостаточной разработанностью возможностей и механизмов их применения в исследовательской деятельности;

• традиционными формами организации процесса обучения математике и потребностями личности в самореализации и расширении опыта исследовательской деятельности на основе вариативности и информационной насыщенности образовательной среды с использованием ИКТ;

• между возможностью использования комплекса исследовательских профессионально ориентированных задач (ИПОЗ), как механизма формирования исследовательских умений с помощью ИКТ и недостаточной разработанностью методики их актуализации при обучении математике будущих инженеров.

Все вышесказанное определяет актуальность исследования.

Из необходимости разрешения выявленных противоречий вытекает проблема исследования; каковы педагогические условия, средства, формы и методы организации учебной деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ, способствующие поэтапному включению студентов в исследовательский процесс.

Цель исследования: выявить педагогические условия и разработать формы и средства организации исследовательской деятельности студентов технического вуза при обучении математики с использованием информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в техническом вузе.

Объект исследования — процесс обучения математике будущих инженеров в техническом вузе.

Предмет исследования — организация исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ.

Гипотеза исследования — формирование опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ будет эффективным, если:

• содержание и структура исследовательской деятельности будущих инженеров при изучении математики будет мотивирована необходимостью и потребностью в использовании информационно-коммуникационных технологий;

• будет созданы условия, обеспечивающие применение будущими инженерами ИКТ при решении исследовательских задач и проблем профессиональной деятельности средствами математики;

• будут актуализированы и обоснованы этапы формирования и уровни становления и развития опыта исследовательской деятельности будущих инженеров в процессе обучения математике.

Для достижения поставленной цели и проверки выдвинутых гипотез были сформулированы следующие задачи исследования:

• выявить в ходе научно-педагогического анализа степень разработанности проблемы, подходы и тенденции в организации исследовательской деятельности студентов технического вуза при обучении математике с использованием ИКТ;

• на основе личностно-ориентированного, деятельностного и компетентностного подходов уточнить и обосновать сущность, логическую структуру и компоненты исследовательской деятельности студентов, определить ее роль и место в системе профессиональной подготовки будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ;

• выявить педагогические условия, сформулировать и обосновать принципы эффективного применения ИКТ при обучении математике будущих инженеров;

• на основе выявленных критериев и функций определить сущность и разработать комплекс ИПОЗ на базе исследования технических процессов и реальных явлений с использованием ИКТ при обучении математике будущих инженеров;

• разработать, теоретически обосновать и раскрыть методику и модель формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ;

• разработать и экспериментально проверить эффективность и результативность методики формирования опьпа исследовательской деятельности будущих «нженеров в процессе решения и исследования ИПОЗ.

Теоретико-методологическую основу исследования составляют работы, посвященные

• общей теории деятельности и деятельностного подхода — Ю. К. Бабанский, В. П. Беспалько, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, О.Б. Епишева, В.И. Загвязинский, И.Я. Лсрнер, А.Н. Лео1Пъев, П.И. Пидкасистый, М.И. Рожков, С.Л. Рубинштейн, Н.Ф. Талызина, В. Д. Шадриков и др.;

• методологии исследовательской деятельности — A.A. Аршавский, С.М. Бондаренко, Д. Берлайн, П.Я. Гальперин, A.B. Леонтович, A.C. Обухов, А Н. Поддьяков, B.C. Ротенберг, А.И. Савенков, N. Tinbergen, В. Henderson и др.;

• методологии и методики обучения математике — А.К. Артемов, В.В. Афанасьев, В.А. Гусев, А.Л. Жохов, Г.Л. Луканкин, В.Л. Матросов, А.Г. Мордкович, Н.Х. Розов, ГЛ. Саранцев, Е.И. Смирнов, Н.Ф. Талызина, В.А. Тестов, A.B. Ястребов и др.;

• теории качества образования в высшей школе и компетептиостного подхода — B.C. Безрукова, В.И. Богословский, О.Б. Даутова, И.А. Зимняя, В.В. Сериков, В.А. Сластенин, A.B. Хуторской, В.Д. Шадриков и др.;

• концепции и технологии наглядно-модельного обучения математике — P.M. Асланов, Т.Н. Карпова, И.Н. Мурина, С.А. Розанова, Е.И. Смирнов, В.Н. Осташков и др.;

• теории и методики обучения в вузе — С.И. Архангельский, A.A. Вербицкий, В.А. Да-лингер, И.Г. Липатникова, Г.Л. Луканкин, В.Л.Матросов, А.Г. Мордкович, Н.Х. Розов, Е.И. Смирнов, В.А. Тестов, Д.В. Чернилевский, Л.В. Шкеринаи др.;

• теории учебных и творческих задач — В.В. Афанасьев, В.П. Беспалько, В.А. Гусев, Ю.М. Колягин. В.А. Кузнецова, И.Я. Лернер, Д Б. Эльконин, A.B. Ястребов и др.

• исследованга, посвященные процессам информатизации образования — И.И. Баврин, Б.С. Гершунский, Я.А. Ваграменко, С.М. Вишнякова, А.Л. Денисова, A.TI. Ершов, Т.В. Капустина, М.П. Лапчик, Е.И. Машбиц, A.B. Могилев, В.М. Монахов, П.И. Образцов, Н.И.Пак. Ю.А. Первин, И.В. Роберт, B.C. Секованов и др.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы педагогического исследования:

• теоретические (анализ философской, психолого-педагогической, экономико-математической, научно-методической, научно-технической литературы по проблеме исследования);

• эмпирические (наблюдение за деятельностью студентов в учебном процессе; анализ самостоятельных, контрольных и исследовательских работ студентов; анкетирование; опрос преподавателей математики и дисциплин инженерного цикла);

• общелогические (логико-дидактический анализ учебных пособий по математике и физике, сравнение и обобщение учебного материала по данному вопросу);

• статистические (обработка результатов педагогического эксперимента, их количественный и качественный анализ).

Научная новизна исследования:

• разработаны и обоснованы критерии отбора и функции ИПОЗ в обучении математике будущих инженеров как средства, способствующего формированию опыта исследовательской деятельности студентов при эффективном использовании ИКТ;

• разработан комплекс ИПОЗ при обучении математике на основе выявленных критериев и функций в контексте интеграции математических знаний при исследовании технических процессов и реальных явлений с использованием ИКТ;

• выявлены педагогические условия и разработана дидактическая модель формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике при решении и исследовании ИПОЗ с использованием ИКТ. Теоретическая значимость исследования:

• выявлены уровни и критерии сформированное™ основных компонентов исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использова-1шем ИКТ;

• выделены ведущие приемы и этапы исследовательской деятельности, определен их состав и теоретически обоснована возможность формирования приемов исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ;

в выявлены и обоснованы принципы, формы и методы использования ИКТ при обучении математике с целью формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров;

• обоснованы педагогические условия и структурно-функциональная модель процесса формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ.

Практическая значимость исследования:

• модель формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ может быть трансформирована в разных профессионально-предметных областях;

• комплекс ИПОЗ может быть использован при обучении математике с использованием ИКТ для эффективного формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров;

• комплекс ИПОЗ может быть использован при разработке методических или учебных пособий; исследовательские проекты могут использоваться при разработке выпуск-пых квалификационных работ.

Положения, выносимые на защиту: 1. Комплекс ИПОЗ является эффективным средством и механизмом формирования опыта исследовательской деятельности при обучении математике будущих инженеров, если он:

g

• построен на принципах профессиональной направленности, наглядного моделирования, информационной насыщенности, учета индивидуальных особенностей студентов;

• способствует интеграции математических и специальных знаний, расширению коммуникации и проектной деятельности, развитию профессиональной мотивации;

• обеспечивается педагогическими условиями для реализации деятельностного, лично-стно-ориеитировашюго и компетентностного подходов: создание исследовательской среды, включение будущих инженеров в исследовательский проект, эффективное взаимодействие преподавателей и студентов посредством актуализации их индивидуальных траекторий исследовательской деятельности.

2. Реализация методики формирования опыта исследовательской деятельности при обучении математике будущих инженеров с использованием ИКТ на основе дидактической модели позволяет эффективно интегрировать математические и специальные знания при решении ИПОЗ.

3. Организационно-методической основой формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с применением ИКТ являются традиционные учебные занятия (лекции, практические занятия, самостоятельная работа студентов), ресурсные занятия, поисковая деятельность в Интернете.

4. Применение комплекса ИПОЗ на основе критериев его отбора и дидактических функции, позволяют учесть особенности формирования опыта исследовательской деятельности студентов в обучении математике, способствует развитию мотивации и профессиональных качеств будущих инженеров.

База исследования. Исследование проводилось поэтапно на базе Тюменского государственного нефтегазового университета с 2004 по 2009 год.

В соответствии с выдвинутой целью, гипотезой и задачами, исследование проводилось в три этапа.

На первом этапе (2004-2005 г.г.) накапливался эмпирический материал на основе обобщения практического опыта и использования ИКТ при обучении математике. Осуществлялись изучение и анализ психолого-педагогической, научно-методической литературы по проблеме исследования, определялись цель, объект, предмет, задачи, рабочая гипотеза исследования, проводился поисковый и констатирующий эксперимент, в ходе которого установлены уровни интеграции математических знаний.

На втором этапе (2005-2007 г.г.) осуществлялась теоретическая разработка диссертационной проблемы; разрабатывалась модель формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров с использованием ИКТ; разрабатывались критерии отбора, структура и содержание комплекса исследовательских профессионально ориентированных задач;

На третьем этапе (2007-2009 г.г.) проводился формирующий экспериметгт, были проанализированы результаты опьгшо-экспериментального внедрения разработанной методики формирования опыта исследовательской деятельности студентов при обучении математике с использованием ИКТ, сопоставлены полученные эмпирические данные по экспериментальным и контрольным группам, сделаны соответствующие выводы и анализ статистическими методами по результатам эксперимента, оформлен текст диссертации.

Результаты исследования могут быть использованы в практике работы преподавателей математики на инженерных специальностях технических вузов, в ходе профессиональной подготовки будущих инженеров.

Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечиваются многосторонним анализом проблемы, опорой на данные современных исследований по теории и методике обучения математике; опора на фундаментальные исследования психологов, педагогов, методистов-математиков; адекватностью методов исследования целям, предмету и задачам, поставленным в работе; проведенным педагогическим экспериментом и использова-

наем адекватных математико-статистических методов обработки полученных в ходе эксперимента результатов.

Личный вклад заключается в разработке и обосновании дидактической модели формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с применением ИКТ; методика отбора ИПОЗ при обучении математике будущих инженеров; в определении особенностей формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при решении ИПОЗ с использованием ИКТ.

Апробация н внедрение результатов исследовании осуществлялось путем проведения практических и лекционных занятий по высшей математике, а также в проведении спецсеминаров в Тюменском государственном нефтегазовом университете (ТюмГНГУ) в период с 2004 по 2009 годы.

Основные теоретические положения и результаты диссертационного исследования докладывались автором и обсуждались: на заседаниях кафедр высшей математики ТюмГНГУ и математического анализа ЯГПУ им. К.Д. Ушипского, на конференции «Проблемы и перспективы информатизации математического образования» (г. Елабуга, 2004), на региональной научно-методической конференции «Управление качеством образования» (г. Тюмень, 2005), на региональной научно-методической конференции «Фундаментализация профессионального образования в университетском комплексе» (г. Тюмень, 2004), на Международных Колмогоровских чтениях - VI, VII (г. Ярославль, 2008,2009).

Структура диссертации определена логикой, последовательностью решения задач исследования и состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 221 наименования и 3 приложений. Общий объем работы - 206 страниц, из них 148 страниц основного текста.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность избранной темы и исследуемой проблемы, степень ее научной разработанности, определены цель, объект и предмет исследования, выдвинута гипотеза, определены методы и этапы исследования, освещены научная новизна работы и ее теоретическая и практическая значимость, описаны формы ее апробации и внедрение в практику. Приведены положения, выносимые на защиту и данные о структуре диссертации.

В первой главе «Теоретико-методологические основы формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров» представлен теоретический анализ подходов к изучаемой проблеме, определены основные понятия проводимого исследования.

В §1 «Анализ сущности понятия «исследовательская деятельность» психолого-педагогических науках» главы 1 в результате изучения психолого-педагогической и методической литературы раскрываются сущность понятий исследовательской деятельности, исследовательского поведения, поисковой и творческой активности.

В словаре С.И. Ожегова: исследовать — подвергнуть научному изучению. Обычно значение термина «исследование» связывают с научным познанием, которое характеризуется объективностью, доказательностью и точностью. При научном познании (исследовании) известно не все; более того, оно направлено всецело на объективно и субъективно неизвестное, но использовать для этой цели в принципе можно все известное.

В философской, психологической и педагогической литературе деятельность трактуется как некий реальный процесс, складывающийся из совокупности действий и операций (А.Н. Леонтьев); как взаимосвязь противоположных, но предполагающих друг друга акций — опредмечивания, т.е. активного преобразования субъектом мира, и распредмечивания (Г.С. Батшцев); как активное взаимодействие с окружающей действительностью, в ходе которого живое существо выступает как субъект, целенаправленно воздействующий на объект и удовлетворяющий таким образом свои потребности (СЛ. Рубинштейн); как совокупность определенных видовых форм, необходимых в реальной жизни каждому индивиду (игра, учение, труд) и играющих поочередно ведущую роль в онтогенезе (Б.Г. Ананьев); как «специфическая форма активного отношения к окружающему миру, содержание которой составля-

ет изменение и преобразование этого мира на основе освоения и развития наличных форм культуры (Б.С. Гершунский).

В философии, психологии, педагогике, экономике и науковедении «исследовательская деятельность» имеет многоплановое смысловое наполнение и зависит от того, какое содержание вкладывается в данное понятие. Педагоги выделяют признаки исследовательской деятельности, определяя ее как', самостоятельный поиск и создание нового продукта (Б.И. Коротяев); деятельность, ориентированную на решение учебных проблем (Т.В. Кудрявцев, М.И. Махмутов); деятельность, направленную на решение творческих задач и заданий (В.А. Андреева, В.Г. Разумовский); деятельность, вызванную познавательными мотивами (A.M. Матюшкин).

Многие педагоги и психологи рассматривают исследовательскую деятельность как форму проявления исследовательской активности. В работах данного направления исследовательская деятельность рассматривается как совокупность действий, направленных на активную ориентировку в ситуации, ее обследование (П.Я. Гальперин); как особый вид интеллектуально-творческой деятельности (А.И. Савенков); не жестко структурированное обследование, с помощью которого создается своеобразная ориентациопная карта некоторого фрагмента действительности (В.И. Слободчиков); как творческий процесс совместной деятельности двух личностей по поиску решения неизвестного, в ходе которого осуществляется трансляция между ними культурных ценностей, формирование мировоззрения (A.C. Обухов). Авторы подчеркивают роль социокультурных условий в реализации личностью данной формы исследовательской активности.

Понятие исследовательской деятельности включает в себя и ряд таких базовых понятий как: «исследовательское поведение», «исследовательская инициативность», «тисковая активность», «любознательность», «познавательная самостоятельность», «творческая активность».

Так, А.Н. Поддьяков связывает исследовательскую деятельность с исследовательским поведением как универсальной характеристикой человеческой деятельности, пронизывающей все другие се виды. А.И. Савенков исследовательское поведение рассматривает как совокупность поведенческих актов, функцией которых является изменение отношений с окружающей средой путем введения дополнительной информации в эту систему.

В научно педагогической литературе существуют различные трактовки термина «исследовательские умения». С.И. Брызгалова исследовательские умения трактует как способ реализации отдельной деятельности. И.А. Зимняя, Е.А. Шашенкова определяют исследовательские умения как способность самостоятельных наблюдений опытов, приобретаемых в ходе решения исследовательских задач. Ими выделены группы исследовательских умений в зависимости от логики научного исследования: научно-информационные, методологические, теоретические, эмпирические, письменно-речевые, коммуникативно-речевые. В работе А.П. Тряпициной, Г.В. Никитиной выделены следующие исследовательские умения: умение формулировать гипотезу, умения сравнивать, выделять существенное, вести дискуссию и др. А.И. Савенков рассматривает исследовательские умения с учетом критериев, характеризующих поисковую деятельность индивида.

Под исследовательскими будем понимать умения по осуществлению личностных, интеллектуальных и процессуальных действий для достижения целей исследования. Нами были выделены три труппы исследовательских умений (таблица 1).

Таблица 1

Исследовательские умения__

Мотивационно- Интеллектуальные Операционно- Коммуникативные

ценностные умения: умения дсятелыюстныс умения: умения

(М,) Интенционсшьные: Мышление (Ог) Подготовка к ис- (К]) Социальное

мотивированность (И,) Аналитическое: следованию: взаимодействие

целенаправленность анализ, формулировать про- терпимость к друго-

осознанность синтез, блему му мнению;

(М2) Поведенческие: оценка выдвигать гипотезы взаимные симпатии и

активность (Иг) Системное: предлагать план ре- антипатии;

инициативность сравнение шения лидерство и подчи-

самостоятел ьность стру ктурирование (СЬ) Проведение иссле- нение

(М3) Регулятивные: систематизация дования: (К2) Обмен инфор-

критичность (Из) Абстрактное: наблюдать мацией

гибкость ума обобщение, анало- экспериментировать информационный

любознательность гия моделировать обмен;

индукция, дедук- (03) Верификация: грамотность;

ция интерпретировать лаконичность

абстрагирование оценивать (Кз) Саморефлексия

идеализация рефлексия диалога

борьба за приоритет;

эволюция ролевых

позиций участников;

личностное отноше-

ние к диалогу

В § 2 «Психолого-педагогический анализ подходов к формированию опыта исследовательской деятельности будущих инженеров» на основе личностно-ориентированного, дея-тельностного и компетентностного подходов рассмотрены способы формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров. Все три подхода послужили теоретико-методологической основой для разработки модели формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров.

На уровне теоретического обоснования механизма формирования опыта исследовательской деятельности будущего инженера при обучении математике с использованием ИКТ основным является деятельностный подход, формирующий поисковую, познавательную и исследовательскую деятельность будущих инженеров. Вопросами деятельностного подхода занимались В.И. Загвязинский, АН. Леонтьев, Н.Ф. Талызина, В.Д. Шадриков и др. Суть деятельностного подхода в обучении, по словам В.И. Загвязкнского, состоит в направленности «всех педагогических мер на организацию интенсивной, постоянно усложняющейся деятельности, ибо только через собственную деятельность человек усваивает науку и культуру, способы познания и преобразования мира, формирует и совершенствует личностные качества».

Основой для выбора личностио-ориентированного подхода послужили положения гуманистической психологии о человеке как субъекте отношений, способном к саморазвитию и самоорганизации (Л.С. Выготский, А. Маслоу, К. Роджерс, С.Л. Рубинштейн, И.С. Якиманская и др.). Так, К.Роджерс характеризует личностно-ориентированное обучение как осмысленное, самостоятельно инициируемое, направленное на усвоение смыслов как элементов личностного опыта, преподавание при этом должно носить характер не трансляции информации, а активизации и стимуляции учения. В рамках личностно-ориентированного подхода с целью индивидуализации обучения будущих инженеров, возникли объективные предпосылки для выбора самими обучающимися индивидуальных образовательных траекторий (ИОТ), которые бы наиболее полно отвечали их личностным потребностям и устремлениям Проблема формирования ИОТ представлена в психолого-педогогических исследованиях Л.В. Вишневской, Н.Г. Зверевой, Л.А. Наумова, Е.С. Полат,

A.B. Хуторского и др. A.B. Хуторской рассматривает ИОТ как «персональный путь реализации личностного потенциала каждого ученика в образовании». Мы будем придерживаться определения Н.Г. Зверевой, согласно которому индивидуальный образовательный маршрут

— вариативная структура учебной деятельности студента, отражающая его личностные особенности, проектируемая и контролируемая в рамках отдельной учебной дисциплины совместно с преподавателем на основе комплексной психолого-педагогической диагностики. По ее мнению, реализованный индивидуальный образовательный маршрут является ИОТ.

Выбор компетентноегтного подхода обоснован социальным заказом со стороны выпускающей кафедры на формирование в будущем инженере определенных исследовательских компетенций. Достаточно подробно компетенции как результаты обучения рассматриваются в работах И.А. Зимней, В.В. Серикова, В.А. Сластенина, A.B. Хуторского и др. В частности, A.B. Хуторской рассматривает компетенцию в системе общего образования как совокупность взаимосвязанных качеств личности, отражающих заданные требования к образовательной подготовке выпускников, а компетентность — как обладание человеком соответствующей компетенцией.

Вопросами использования ИКТ в образовании занимались Я.А. Ваграменко, Т.Г. Везиров, К.Г. Крсчстников М.П. Ланчик, B.C. Секованов, Б.Е. Стариченко и др.

Существует много программ, предназначенных для узкоспециализированных математических расчетов. По функциональности они делятся в целом на две категории: пакеты, предназначенные в основном для численных расчетов (например, MatLab), и системы компьютерной алгебры (Computet Algebra System), к которым относятся Mathematica, Maple и (отчасти) MathCAD — они также называются системами символьных или аналитических вычислений (Symbolic Manipulation Program). Они помогают решать сложные задачи с громоздкими расчетами и вычислениями, тем самым экономят время, стоить математические модели и обрабатывал!, информацию. Другим несомненным достоинством ИКТ является возможность быстрого поиска необходимой информации в сети Internet.

Несмотря на широкие возможности применения ИКТ в процессе обучения существуют нерешенные проблемы методического характера. Так, Н.Х. Розов, обсуждая комплекс проблем в контексте применения ИКТ в учебном процессе — преподавательский консерватизм, отсутствие общих методических принципов и приемов использования компьютерных технологий в обучении, отсутствие методических рекомендаций по использованию математических пакетов, отсутствие разработок по созданию виртуальных лабораторий,— считает, что в учебном процессе следует отдавать предпочтение математическим пакетам с удобным интерфейсом, когда максимум нужных манипуляций с материалом выполняется при минимуме простых команд пользователя; эта проблема обусловлена психологическими особенностями студентов при решении задач с использованием ИКТ.

Указанная проблема нами решена комплексно. Во-первых, изучение математики опирается на разработанный нами комплекс ИПОЗ — основу проектной деятельности,— что повышает мотивацию и раскрепощает психологически будущих инженеров, так как к их логическому мышлению добавляется техническое. Во-вторых, в качестве ИКТ-средства обучения используется пакет MathCAD — суперкалькулятор для инженеров, по словам В.Ф. Очкова,

— так как его интерфейс лучше всего адаптирован к стандартной математической символике. В-третьих, в контексте личностно-ориентированного подхода реализуются индивидуальные образовательные траектории (ИОТ) будущих инженеров с учетом их психологических особенностей при выборе и выполнении проектов.

В контексте личностно-ориентированного и деятельностного подходов эффективным является использование метода проектов с целью формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров, так как он осуществляется в рамках междисциплинарной интеграции, а также активизирует их познавательную деятельность, развивает творческие способности, повышает уровень профессиональной мотивации, развивает самостоятельность, формирует толерантность, ответственность, развивает умение работать с информацией. Основоположником методе проектов считается Дж. Дьюи. Этот метод рассмотрен также

в исследованиях В.П. Бсспалько, В.В. Гузеева, В.В. Давыдова, В.М. Монахова, Е.С. Полат и др.

В психологической и педагогической литературе (P.C. Альтшуллер, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, A.B. Леонтович, И.Я. Лернер, A.M. Мапошкип) рассматривается необходимость создания особых условий для формирования и организации исследовательской деятельности. Анализ указанной литературы, использование эмпирических методов, проведение поискового эксперимента позволили нам выделить следующие педагогические условия организации исследовательской деятельности будущих инженеров:

• создание исследовательской среды: коммуникация в малых группах позволяет индивидуализировать обучение; выявление и популяризация студентами образцов исследовательского повеления и его результатов, изучение исследовательского опыта ученых формируют простейшие представления об ИД; информационная насыщенность содержания математических, специальных и информационных знаний предоставляет возможность выбора студентом собственного направления исследовательской деятельности

• включение будущих инженеров в исследовательский проект: толерантность к неопределенности, новизне; низкая регламентация поведения в исследовательской деятельности; положительный настрой на проектную деятельность как фактор повышения уверенности студента в своих силах и его самооценки; создание «ситуации успеха»; потребность в ИКТ

• эффективное взаимодействие преподавателей и студентов посредством актуализации индивидуальных траекторий исследовательской деятельности: студенту предоставляется возможность свободного выбора индивидуальной траектории путем самостоятельного определения направления исследовательской деятельности, с учетом профессиональных и личностных интересов студента, способствует повышению уровня профессиональной культуры и мотивации, вызывает стремление к профессиональному росту и самореализации.

Оценить сформнрованность основных компонентов исследовательской деятельности будущих инженеров позволяют выделенные нами — на основании анализа соответствующей литературы (Л.И. Божович, Е.В. Кочановская, А.Н. Поддьяков, А.И. Савенков) — уровни и критерии (таблица 2).

Таблица 2

Уровни сформированное»! опыта исследовательской деятельности с использованием ИКТ

Критерий Урсшень\_ Содержательная готовность к ИД Наличие мотивации ИД Познавательная самостоятельность Степень владения ИКТ

Репродуктивный Необходимые знания и простейшие умения в организации ИД Низкая мотивация Выполнение упражнений и решение простых задач Простейшие умения пользователя

Продуктивный Полная система знаний об ИД и ее этапах Преобладание внешних мотивов над внутренними Решение сложных задач и проблем Сложноорганизован-ные умения пользователя, работа с информационными объектами

Творческий Переживание ситуации успеха, квазиоткрытий и единичных творческих актов Устойчивые мотивы Решение трудных проблем Умения строить модели, составлять алгоритмы, писать программы

Критерии оценки уровня сформированное™ опыта исследовательской деятельности: содержательная готовность студентов к осуществлению ИД проявляется в наличии знаний об ИД и ее этапах, в способности самостоятельно выбирать тему исследования, осуществлять исследование и оценивать его результаты; мотивированность ИД проявляется в стремлении студента к познанию нового, в наличии интереса к новым темам и методам работы, наличие как внешних мотивов (желание получить хорошую оценку), так и внутренних (стремление к саморазвитию и творческой самореализации); познавательная самостоятельность при решении задач проявляется в характере проявления познавательной активности в процессе решения различных задач и проблем; степень владения ИКТ характеризуется наличием умений пользователя ГГ, включающая как умения работы в Wold, Excel, MathCAD, а также умения по составлению программ и компьютерному моделированию.

На основе разработанных критериев определены уровни сформированности опыта исследовательской деятельности:

• репродуктивный уровень характеризуется наличием простейших умений в организации ИД, неустойчивым интересом к изучаемой дисциплине, непониманием значимости исследовательской деятельности, незначительной рефлексией собственной деятельности, способностью к выполнению простых задач (по известному алгоритму), наличием простейших умений пользователя IT (работа с документами Word, Excel, MathCAD)

• продуктивный уровень характеризуется наличием устойчивых внутренних и внешних мотивов ИД наличием знаний об ИД и ее этапах, умением осуществлять исследование, неполным владением базовыми знаниями и умениями, пониманием личной значимости ИД, стремлением к самообразованию, способностью к выполнению сложных задач и проблем (задач с неизвестным способом решения), умением работать с информацией, создавать типичные программные продукты

• творческий уровень характеризуется постоянным интересом к различным исследованиям, наличием положительного опыта проведения таких исследований, пониманием значимости ИД, владение логикой научного исследования, способностью самостоятельно планировать и реализовывать собственную ИД, высокой познавательной активностью, способностью к решению трудных проблем (задач с неизвестным методом решения, с неопределенным результатом), умением создавать оригинальные программные продукты.

В § 3 «Профессиональная направленность математической подготовки будущего инженера с использованием ИКТ» проанализированы основные требования к уровню подготовки будущих инженеров.

В соответствии с требованиями ГОС к уровню профессиональной подготовки выпускника по специальности 130202 — «Геофизические методы исследования скважин» (ГИС), основной целью обучения будущих инженеров является формирование высококвалифицированных специалистов в инженерной области, имеющих фундаментальную теоретическую подготовку и способных применять полученные знания для решения профессиональных задач.

Общий объем часов на изучение математики студентами специальности ГИС составляет 650 часов, при этом в течение четырех семестров проводятся лекционные (193 ч.), практические (123 ч.) и лабораторные занятия (34 ч.), а также учебным планом отводится 300 часов на самостоятельную работу. В соответствии с ГОС и рабочей программой, цели и задачи курса высшей математики, как фундаментальной дисциплины, таковы, что в рамках указанного объема часов будущий инженер должен овладеть основными математическими методами и иметь опыт применения математического моделирования для решения конкретных технических задач в рамках выбранной им специальности. Однако объем выделенных часов на практические занятия не позволяет в достаточной степени показать применения теоретического материала при решении прикладных задач, поэтому вся основная нагрузка на усвоение и закрепление материала оказывается непреодолимой преградой для многих студентов.

Особенности профессиональной деятельности инженера рассматриваются в трудах А.Л. Вербицкого, О.В. Долженко, Э.Ф. Зеера, В.Д. Шадрикова и др. Проблемы профессиональной направленности обучения математике, обеспечивающей реализацию интсграгивных связен математики с общенрофсссиональными и специальными дисциплинами, рассматривались в работах Н.С. Антонова, В.В. Афанасьева, М.И. Башмакова, В.А. Гусева, Е.И. Исматиловой, А.Г. Мордковича, 10.11 Поваренкова, С.А. Розановой, Е.И. Смирнова, A.A. Столяра и др. В соответствии с указанной цслыо нами был проведен анализ профессионального поля и профессиональной деятельности будущего инженера, который позволил выделить курс «Высшая математика» как один из системообразующих в цикле естественнонаучных дисциплин в контексте фундаментальной подготовки будущего инженера Целями математического образования будущих инженеров являются: развитие логического мышления студентов и мотивации к обучению на протяжении всей жизни; формирование общенаучных компетенций и навыков самостоятельного получения математических знаний; обучение студентов основным математическим методам, необходимым для моделирования, решения и анализа практических задач различной степени сложности; закрепление теоретического материма лекций на практических и лабораторных занятиях, отработка умений для последующего применения математических методов; использование на лекциях, практических и лабораторных занятиях профессиональной направленности фундаментальных математических знаний, способствующих трансформации знаний в инновационные технологии.

Все это позволяет сделать вывод о том, что математика в техническом вузе является методологической основой естественнонаучного знания, и система математического образования должна быть направлена на использование математических знаний при изучении циклов общепрофессиональных и специальных дисциплин.

Во второй главе «Организация исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ» представлена и обоснована модель формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров средствами ИКТ, включающая в качестве базового механизма комплекс исследовательских профессионально ориентированных задач, ее основное содержание и теоретическое обоснование на основе проектной деятельности и вариативности НОТ.

В §1 «Исследовательские профессионально ориентированные задачи при обучении математике будущих инженеров» раскрыты сущность, основные функции и критерии, которым должны удовлетворять исследовательские профессионально ориентированные задачи, способствующие повышению качества профессиональной подготовки и формированию опыта исследовательской деятельности будущих инженеров.

Понятие <аадача» в научной литерату ре определяется с точки зрения двух подходов: психологического (задача как цель и побуждение к мышлению) и дидактического (задача как форма воплощения учебного материала и средство обучения). Большинство авторов (О.С. Зайцев, У.Р. Рейтман, А.Ф. Эсаулов, И.Я. Лернер и др.) определяют задачу через ее структурно-компонентный состав. Мы будем придерживаться точки зрения Л. М. Фридмана, который рассматривает задачу как результат осознания субъектом противоречия между известной целью задачи и неизвестными путями ее решения.

Под исследовательской профессионально ориентированной задачей будем понимать задачу, которая представляет абстрактную модель неопределенной ситуации в предметной области; решается средствами математики с использованием ИКТ; в своей фабуле содержит возможность варьирования, приводящего к новым исследованиям.

В соответствии с этим определением, а также исходя из того, что исследовательские профессионально ориентированные задачи выполняют следующие функции: воспитывающую (целеустремленность, компетентность, настойчивость, толерантность к вариативности); развивающую (профессиональная мотивация; гибкость мышления, критичность ума, память); обучающую (понимание математического и технического языка, описывающих исследуемые объекты, знание свойств этих объектов и отношений между ними, умения применять методы решения задач); контролирующую (самоанализ и рефлексия поведения, активность,

коммуникативность), нами разработан комплекс из 130 задач и III проектов, отвечающих целям формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при изучении математики с использованием ИКТ и обеспечивающих интеграцию математики с общепрофессиональными и специальными дисциплинами. В таблице 3 приведено распределение ИПОЗ и проектов по изучаемым разделам математики. Формулировки ИПОЗ и проектов приведены в приложениях диссертации; их нумерация — сплошная по всем семестрам.

Таблица 3

Распределение ИПОЗ и проектов по разделам

Семестр № Раздел учебной дисциплины «Высшая математика» ИПОЗ Проекты

1 Линейная алгебра 1-4

2 Векторная алгебра 5-10

1 3 Аналитическая геометрия 11-30 1-33

4 Введение в анализ 31-53

5 Комплексные числа

1 Неопределенный интеграл

2 2 Определенный интеграл 54-56 34-54

3 Функция нескольких переменных

4 Дифференциальные уравнения 57-90

1 Кратные интегралы 91-94

3 2 Ряды 95-99 55-79

3 Элементы теории поля 100-110

4 1 Теория вероятностей 111-119 80-111

2 Математическая статистика 120-130

В педагогической литературе (И.Я. Лернср, Д. Пойа, Л.М. Фридман и др.) приводятся различные схемы решения задачи. Вместе с тем, универсальной схемы процесса решения ИПОЗ не существует. На основе изученной литературы составлена обобщенная схема

Рис. 1. Схема решения ИПОЗ при обучении матема-се будущих инженеров с использованием ИКТ.

0 — Выбор задачи.

1 — Перевод условий задачи на математический язык.

2 — Интеграция математических и специальных знаний.

3 — Рефлексивный контроль, выдвижение гипотез.

4 — Анализ возможностей ИКТ для проверки выдвинутых гипотез.

5 — Построение математической модели и ее исследование с использованием ИКТ.

6 — Рефлексивный анализ проделанных мыслительных операций.

7 — Интерпретация полученных результатов и их перевод в профессиональную область.

8 — Оценка адекватности полученных результатов реальным условиям.

9 — Переживание ситуации успеха.

решения ИПОЗ с использованием ИКТ (рис. 1).

Процесс решения ИПОЗ представляется как движение в трех мирах: абстрактном, представленным математическими знаниями (М), чувственном (личностном) мире субъекта (С) и реальном, рассматриваемым как информационная среда, в которую включаются как специальные знания, так и ИКТ (И).

На примере задачи I из раздела «Кратные интегралы» показана реализация предло-

женной схемы.

Задача 1. Оценить запасы нефти в нефтегазоносном коллекторе, который находится под глиняной сферической ловушкой радиусом 100 м.

Условие задачи описывает типичную ситуацию неопределенности (0). Специалисты знают, что надо иметь сведения об объеме V шарового сегмента £> и пористости р коллектора (И1). Математики понимают, что надо знать еще и о высоту И сегмента (М2). После синтеза всех обстоятельств геологического и математического характера (СЗ) возникает возможность решить задачу в пакете Ма1ЬСЛЭ (И4). Для этого можно построить математическую модель (М5), знаково-символъное исследование которой сводится нахождению «вручную» интеграла V = ¡\jdxdydz. Как показывают выкладки (М5), К = яЛ2(/?-/г/3). После тщатель-£>

ной проверки решения (С6) и построения — с целью визуализации — графика функции У(К) всё в том же пакете МаШСАО (И4) проводится интерпретация (И7) полученных результатов, уточнение пористости р = 30 %, а также величины А = 62 м (И1), и выполняется окончатель-' ное вычисление (М8) запасов нефти в ловушке.

Кроме того, находясь в точке (С9) переживания успеха, будущий инженер, ответив на вопрос задачи 1, получает в результате рефлексии новые вопросы в виде, например, проектов или новых задач:

Проект 1. Исследовать геометрию границы раздела «вода — нефть» при заводнении нефти.

Проект 2. Геофизические исследования скважин проводятся с целью получения данных для составления технологической карты эксплуатации скважины. Путем размельчения керна, взятого из нефтегазоносного коллектора, можно выявить распределение линейных размеров кварцевых частиц, входящих в состав керна, и оценить его проницаемость, пористость и другие перколяционные свойства. Решить обратную проблему: зная распределение размеров песчинок, «собрать» из них керн и предсказать его перколяционные свойства.

Задача 2. Пусть дана квадратная решетка (рис. 2) размера Ь х I, I е N. клетки которой с вероятностью р служат порами (закрашены в черный цвет). Нефть, инжектированная в любую пору, может оросить соседнюю пору ходом шахматной ладьи. Поры, связанные с выбранным центром инжекции, образуют так называемый кластер. При некоторых значениях р нефть под действием заводнения может просочиться из нижнего слоя в верхний. Найти критическую вероятность рс, при которой нефтяной кластер простирается от нижнего края до верхнего.

Исследование данных проектов приведет студентов в такую область математики, как фрактальная геометрия.

Поскольку ни фрактальная геометрия, ни вейвлет-анализ в настоящее время не включены в ГОС, а практика инженерных исследований требует решения технических проблем, то будущим инженерам предоставляется возможность уже на младших курсах выполнить проекты, направленные на изучение элементов фрактальной геометрии и вейвлет-анализа с использованием ИКТ. Обучению фрактальной геометрии как средству формирования креативности студентов физико-математических специальностей университетов посвящена докторская диссертация В.С. Секованова.

В § 2 «Модель формирования опыта исследовательской деятельности студентов средствами ИКТ» рассмотрены основные принципы и этапы формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров.

Повышению эффективности профессиональной подготовки и созданию условий, стимулирующих инициативу и формирующих личностные предпосылки исследовательской деятельности, способствует ряд принципов организации исследовательской деятельности студентов. Эти принципы характеризуют все компоненты системы формирования опыта иссле-

1В

довагтельской деятельности будущих инженеров. Проектирование модели формирования опыта исследовательской деятельности базируется на следующих принципах:

• принцип дидактической интеграции информационных, математических и специальных знаний;

• принцип профессиональной направленности;

• принцип информационной насыщенности;

• принцип индивидуального подхода;

• принцип наглядности моделирования.

Принцип дидактической интеграции информационных, математических и специальных знаний отвечает за формирование целостных знаний, шггегративных умений у будущих инженеров посредством организации учебного процесса на основе интеграции трех компонентов — ИСТ, математики, спецдисциплин. Принцип профессиональной направленности обучения математике предполагает ориентирование студентов на будущую профессиональную деятельность посредством введения в учебный процесс комплекса исследовательских профессионально ориентированных задач. Принцип информационной насыщенности отвечает за способствование формированию приемов самостоятельной поисковой, исследовательской деятельности студентов в решении исследовательских профессионально ориентированных задач при обучении математике. Принцип индивидуального подхода предполагает учет личностных и профессиональных интересов студентов, самоактуализацию и развитие личностных качеств. Принцип наглядного моделирования способствует целостному восприятию математических объектов, усвоению математических знаний и развитию когнитивных способностей и математического мышления будущих инженеров. В современных условиях в связи с интенсивным развитием ИКТ проблема обучения студентов технических вузов моделированию технических процессов приобретает особую значимость. Понятия модели и моделирования наиболее распространены в сфере обучения, научных исследованиях, проекгно-конструкторских работах, в серийном техническом производстве. Значительный вклад в теорию наглядного моделирования внесли С.П. Курдюмов, Г.Г. Малинсцкий, А.А. Самарский, Е.И. Смирнов и др.

Мы будем придерживаться определения наглядного моделирования, данного Е.И. Смирновым: наглядное моделирование — это формирование адекватного категории диагно-стично поставленной цели устойчивого результата внутренних действий обучаемого в процессе моделирования существенных свойств, отношений, связей и взаимодействий математических и реальных объектов и процессов при непосредственном восприятии приемов зна-ково-символической деятельности с отдельными знаниями или упорядоченными наборами знаний.

На рисунке 3 представлена модель поэтапного формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ и комплекса ИПОЗ, которая включает в себя три основных компонента: целевой, процессуально-содержательный и оценочный.

СОЦИАЛЬНЫЙ ЗАКАЗ ОБЩЕСТВА — ПОДГОТОВКА КОМПЕТЕНТНОГО СПЕЦИАЛИСТА

•Л г

jpTiл

Функции!

обучающая, развивающая, воспитывающая

Задачи:

повышение мотивации к учению, формирование исследовательских умений, формирование научного мышления

Принципы:

профессиональной направленности, наглядности моделирования, информационной насыщенности, индивидуального подхода

1 этап: иод1 отовительнын

• изучение исследовательских проблем в прошлом; поиск информации в сети 1п1сгас1;

• тренировка конвергентного мышления, обогащение ассоциативного ряда, низкая регламентация поведения в ИД;

• наблюдение, выдвижение гипотез, постановка ИПОЗ, пробное решение, акту ализация ИКТ знаний и умении.

2 этап: деятсльностньш

• построение математической модели, ее исследование с использованием ИКТ (MathCAD, Excel) интерпретация результатов;

• условное принятие гиоотоы, прои> водство суждений;

• тренировка дивергентного мышления, действия по интуиция или логически, инсайт.

3 этап: оценочный

• оценка гипотез, генерирование выводов, верификация результатов с помощью ИКТ;

• тренировка нелинейного мышления, рефлексивный контроль, переживание ситуации успеха;

• оценка рисков,

оценка истинности гипотез, выявление новых проблем.

"¿i i ¿v*»4 "J I; < > ! * t *% -

Фу н кипи:

• профессиональной мотивации, гибкости мыш ления, памяти;

• целеустремленности, настойчивости, толерантности к вариативности;

• понимание терминов, знание свойств объектов, алгоритмические умения, умения исследовать.

Критерии отбора:

• наличие ситуативно неопределенной технической фаб\лы;

• математические и информационные средства и методы решения ИПОЗ в поле актуального опыта личности:

• вариативность

Факторы

успешности;

• потребность в поисковой активности

• производство суждении

• результаты.

Педагогические условна:

• создание исследовательской среды

• погружен:« в проект

• актуализа]щя индивидуальных траекторий ИД

Уровни сформированное™.

опыта исследовательской деятельности

Рис. 3. Модель формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров (ФИД) с использованием ИКТ.

В § 3 «Механизм формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ» рассмотрены основные приемы формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров посредством реализации комплекса ИПОЗ и проектной деятельности с использованием ИКТ.

Решение ИПОЗ и выполнение исследовательских проектов с использованием ИКТ целесообразно вводить в текущие занятия по высшей математике на ресурсных занятиях. Под ресурсным занятием мы будем понимать занятие, способствующее интеграции математики, информатики и специальных дисциплин, направленное на повышение профсссиональ-

ной мотивации будущих инженеров. Частота проведения ресурсных занятий по математике — 2 занятия в семестре по 6 часов в течение курса «Высшей математики» (4 семестра).

Рассмотрим этапы формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров на ресурсных занятиях.

На подготовительном этапе студент на основании личных интересов (иногда после консультации с преподавателем) выбирает тему исследовательского проекта. После этого он, оказавшись в условиях неопределенности и осуществляя поиск информации, знакомится с историей научных открытий, основными направлениями современных исследований в предметной области, изучает биографии ученых, анализирует их исследовательские действия при решении тех или иных проблем. Одним из средств поисковой деятельности на данном этапе служат ИКТ. На основании полученной информации выдвигаются гипотезы, происходит постановка технической проблемы и пробные попытки ее математического решения с использованием ИКТ. Кроме того, с учетом исследуемого проекта студент выбирает соответствующую ИПОЗ, которая решается на ресурсном занятии при активном взаимодействии с преподавателем и одногруппниками. Тем самым у студентов развиваются такие мыслительные операции как анализ, индукция, аналогия, систематизация, происходит обогащение ассоциативного ряда и тренировка конвергентного мышления.

На деятельностном этапе, проанализировав полученные данные, будущий инженер в рамках выдвинутой гипотезы строит математическую модель, исследует ее с применением ИКТ и шгтерпрстирует полученные результаты. В результате у студентов развиваются такие мыслительные операции как синтез, идеализация, дедукция, обобщение, происходит обогащение предыдущего опыта, кооперативное взаимодействие интуиции и логики, тренировка дивергентного мышления; возможно проявление инсайта.

На оценочном этапе на основе анализа построенной и исследованной модели дается оценка выдвинутой гипотезе, генерируются выводы, верифицируются полученные результаты, происходит обогащение проекта посредством варьирования математической и технической составляющих исходной проблемы. Происходит обсуждение результатов исследований в группе, студенты презентуют свои проекты, за счет чего у них формируются коммуникативные умения, опыт научного общения.

В результате того, что выбор темы проекта (одной в течение семестра) и ИПОЗ (на каждом ресурсном занятии) осуществляется каждым студентом индивидуально, возникает его ИОТ. Так, например, ИОТ студента группы ГИС-07 Павленко А. имеет вид (4), 12, 43; (43), 55, 86; (57), 96, 102; (100), 112, 122, где номера проектов указаны в круглых скобках, остальные числа — номера ИПОЗ (таблица 3).

В рамках личностно-ориентированного и деятельностного подходов применение ИОТ помогает эффективно организовать исследовательскую деятельность, так как они отражают учет индивидуальных особенностей, по- Таблица 4

требностей и личностных смыслов буду- Динамика формирования опыта ИД студента щих инженеров и степень их самостоя- гр. ГИС-07 Павленко А.

тельности при решении задач и выполнении проектов. Формирование ИОТ происходит с учетом: сложности заданий (репродуктивного, продуктивного и творческого уровней — таблица 2), формируемых. умений (таблица 1) и номером семестра. В процессе реализации ИОТ у будущего инженера формируется опыт исследовательской деятельности при обучении математике с использованием ИКТ. В таблице 4 представлена динамика формирования опыта ИД студента группы ГИС-07 Павленко А., которая пред-

Исследовательские умения 1 2 3 4

М1. Интенциональный компонент « *

М2. Поведенческий хомпонент «

МЗ. Регулятивный компонент п

И1. Аналитическое мышление • •

И2. Системное мышление t- © О о © ф

ИЗ. Абстрактное мышление • •

01. Подготовка к исследованию i> • 0 Q

02. Проведение исследования « •

ОЗ. Верификация •

ставлена тремя параметрами: комплексным параметром (определяемым формируемыми исследовательскими умениями), номером семестра и степенью усвоения соответствующего умения (чем выше степень, тем больше радиус круга). Степень усвоения каждого умения измерялась преподавателем, путем выставления оценок в свой журнал после каждой индивидуальной беседы со студентом.

В третьей главе «Организация опытно-экспериментальной работы» дана характеристика организации экспериментальной проверки гипотезы исследования, целью которой было подтвердить (или опровергнуть) предположение, согласно которому систематическое и целенаправленное использование ИПОЗ при изучении математики с использованием ИКТ являегся важным средством повышения мотивации будущих инженеров на фоне актуализации профессиональных знаний. Для этого последовательно были осуществлены констатирующий, поисковый и формирующий эксперименты. Целью констатирующего эксперимента было определение реального состояния профессионального уровня профессиональной мотивации студентов, качества математической подготовки первокурсников на основе оценок, полученных по математике по результатам первой сессии. На основе анализа полученных результатов, были выделены две группы: экспериментальная (ЭГ) и контрольная (КГ), объемом 24 и 21 студентов соответственно. Принцип формирования групп состоял в том, что в экспериментальной и контрольной группах оказались студенты с примерно одинаковым уровнем математической подготовки (((-'-критерий Вилкоксона, уровень значимости 0,05), уровня развития профессиональной мотивации (критерий Стьюдента, уровень значимости 0,05), уровнем сформированное™ исследовательских умений (критерий Пирсона, уровень значимости 0,05).

В § 1 «Методика проведения опытно-экспериментальной работы» описано проведение экспериментальной проверки гипотезы данного диссертационного исследования. Поис-ково-формирующий эксперимент проводился на первом и втором курсах у групп специальности ГИС и ГФН. Эксперимент был направлен на изучение динамических изменений моти-вационного поля студентов, профессиональной компетентности и уровня сформированности исследовательских умений при проведении в течение первого и второго года обучения (П — IV семестры) цикла занятий, основанных на расширении дидактического поля освоения основных понятий математического аппарата. Основу применения ИКТ составила разработанная и описанная во второй главе методика формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при изучении математики с использованием ИКТ. Цель данного этапа исследования состояла в проверке первой части гипотезы о повышении профессиональной мотивации, о росте качества освоения математических знаний и развития исследовательских умений благодаря освоению комплекса ИПОЗ с использованием ИКТ. Экспериментальная проверка второго этапа исследования осуществлялась на основании психологического тестирования. В составе тестирующего материала использовалась следующая известная методика Т.И. Ильиной: тест «Изучение мотивации обучения в вузе», которая используется для отслеживания мотивации обучения в вузе по трем шкалам: «Приобретение знаний», «Овладение профессией», «Получение диплома», методика определения типа мышления в модификации Г.В. Резапкиной (предметно-действенное, абстрактно-символическое, словесно-логическое, наглядно-образное, творческое), краткий отборочный тсст В.Н. Бузина, Э.Ф. Вандерлика - определение интегрального показателя общих способностей, методика СПЗ (ситуативно-поисковые задачи, В.Э. Мильман) - диагностика исследовательского потенциала; изучение процесса решения задзч респондентом; количественная оценка мыслительного процесса решения задачи. В проведенном эксперименте для оценки уровня развития мотивации и дидактической эффективности ресурсных занятий был использован IV-критерий Вилкоксона об однородности двух независимых выборок.

В § 2 «Статистический анализ результатов педагогического эксперимента» главы 3 представлена статистическая обработка входного и выходного тестирований. Проведение статистических расчетов для экспериментальной проверки исследований по тестау Т.И. Ильиной «Изучение мотивации обучения в вузе» и тесту «Диагностика исследовательского по-

тенииала» основывалось на применении двух методик расчетов: сравнение двух средних нормальных генеральных совокупностей по г-критерию Стьюдента для малых независимых выборок и проверка гипотезы о нормальном распределении генеральных совокупностей по критерию Пирсона, проверка гипотезы об однородности двух независимых выборок по V/-критерию Вилкоксона. Статистическая обработка расчетов академической успешности студентов основывалась на применении методики расчетов с целью проверить гипотезу об однородности двух независимых выборок по ¡^-критерию Вилкоксона. Статистическая обработка расчетов динамики формирования исследовательских умений основывался на проверке гипотезы о нормальном распределении генеральных совокупностей по критерию Пирсона. Эксперимент проводился в течение четырех семестров.

Анализ результатов сессий показал, что студенты экспериментальной группы имеют достоверно более высокий уровень математических знаний.

Значимые положительные е.двиги в уровне профессиональной мотивации студентов, повышении интереса к изучению высшей математики отмечены также в результатах экспериментальной группы по сравнению с контрольной.

Анализ исследовательского потенциала студентов выявил положительную динамику формирования исследовательских умений студентов эксперименальной группы. Процентное соотношение студентов экспериментальной группы, которые достигли продуктивного или творческого уровня сформированное™ исследовательских умений, значительно выше по сравнению с контрольной группой.

Динамика уровня сформированное™ исследовательских умений в I и IV семестрах показана на диаграммах 1 и 2.

Анализ результатов формирующего эксперимента показал, что использование комплекса ИПОЗ способствует повышению трех показателей: качества математических знаний, уровней профессиональной мотивации и исследовательских умений.

Таким образом, экспериментальная проверка эффективности модели формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при изучении математики с использованием ИКТ показала следующее.

1. В ходе исследования установлено, что проблема формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ является актуальной и требует дальнейшего разрешения. Ее актуальность определяется потребностью общества в специалистах, способных к самостоятельности, инициативности и творчеству, необходимостью развития каждой личности, ее индивидуальных особенностей, личностной значимостью для специалистов в их будущей профессиональной деятельности. Подтверждена необходимость и возможность решения данной проблемы с позиций компе-тентностного, деятельностного и личностно-ориентарованного подходов.

2. Определены принципы, сочетание которых в процессе обучения математике с использованием ИКТ обеспечивает успешное достижение основной цели — организации эффективной исследовательской деятельное™ студентов: дидактической интеграции информа-

ционных, математических и специальных знаний, профессиональной направленности, наглядности моделирования, информационной насыщенности, индивидуального полхода.

3. Определены роль и место исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ. Разработаны и обоснованы приемы и поэтапная организация этой деятельности, включающая в себя подготовительный, деятельиостный и оценочный этапы.

4. Разработана и представлена модель формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров, в состав которой входит три модуля: теоретико-методологический, включающий основные методологические подходы, принципы и педагогические условия эффективности организации ИДС; организационно-технологический, представленный комплексом методов, используемых на этапах формирования опыта исследовательской деятельности; контрольно-регулировочный, предполагающий оценку преподавателя и самооценку студентами достигнутых результатов и включающий уровни овладения опытом исследовательской деятельностью, критерии, показатели и диагностические методики их определения.

5. Разработаны и проверены в практике обучения комплекс ИПОЗ и метод проектов. Посредством построения, изучения геометрической модели установлено, что между математическими знаниями, профессиональной мотивацией и исследовательскими умениями имеется нелинейная корреляция. На основании интерпретации полученных в этой модели результатов выработаны рекомендации, как по динамике НОТ вносить коррективы в дидактическую модель с целью эффективного формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при изучении математики с использованием ИКТ.

Основное содержание исследования отражено в 12 публикациях:

1. Осинцева, М.А. Новые информационные технологии в преподавании высшей математики [Текст] / Осинцева М.А., Канова Т.А., Мездрипа Н.В., Обухов А.Г., Осташков В.Н. // Материалы методического семинара.— Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2004.— С. 34-38. (0,06 п.л., личный вклад - 30%).

2. Осинцева, М.А. Электронный программно-методический комплекс как средство активизации учебной деятельности студентов [Текст] / Осинцева М.А, Обухов А.Г., Осташков В.Н. // Материалы региональной научно-методической конференции.— Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2004,— С. 65-72. (0,3 п.л., личный вклад - 40%).

3. Осинцева, М.А. Технологический подход преподавания математики в техническом вузе [Текст] / Осинцева М.А., Канова Т.А., Обухов А.Г. // Материалы 11-й всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве».— Н. Новгород: Межрегиональное ВерхнеВолжское отделение Академии технологических наук РФ, 2004.— С. 33-34. (0,06 п.л., личный вклад - 30%).

4. Осинцева, М.А. Информационно-технологический подход преподавания высшей математики в техническом вузе [Текст] / Осинцева М.А., Канова Т.А., Обухов А.Г. // Материалы 2-й всероссийской научно-практической конференщш.— Пенза: Изд-во ПГПУ им. В.Г. Белинского, 2004,— С. 91-93. (0,1 п.л., личный вклад- 45%).

5. Осинцева, М.А. Интенсификация учебного процесса на основе современных компьютерных технологий [Текст] / Осинцева М.А., Канова Т.А., Обухов А.Г.— СПб: Изд-во СПбГУ, 2004,— С. 81-83. (0,2 п.л., личный вклад-40%).

6. Осинцева, М.А. Проблемы компьютеризации преподавания математики в технических вузах и пути их решения [Текст] / Осинцева М.А., Обухов А.Г., Осташков В.Н. // Труды школы-семинара «Проблемы и перспективы информатизации математического образования».— Елабуга: Изд-воЕГПУ, 2004. — С. 43-47. (0,2 п.л., личный вклад-40%)..

7. Осинцева, М.А. Неопределенный интеграл. Интегрирование рационачьных функций (методические указания к практическим занятиям для студентов всех специальностей очной формы обучения). [Текст] / Ю.П. Абдалова, Р.Г. Кораблева, М.А. Осинцева.— Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2004 — 32 с. (2 п.л., личный вклад - 60%).)

8. Осинцева, М.А. Неопределенный интеграл. Интегрирование по частям (методические указания к практическим занятиям для студентов всех специальностей очной формы обучения). [Текст] / Е.В.Иванова, Р.Г.Кораблева, М.А.Осинцева.— Тюмень: Изд-во ТюмГН-ГУ, 2004.— 32 с. (2 пл., личный вклад - 50%).)

9. Осинцева, М.А. Методика составления многоуровневых тестовых заданий по математике [Текст] / Осинцева М.А., Чунихина Н.В. // Сборник учебно-метод. материалов. Вып. 5. Электронное тестирование как форма диагностики и контроля знаний и навыков студентов,— Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2007.— С. 82-89. (0,4 п.л., личный вклад - 80%).

10. Осинцева, М.А. Элементы теории поля (методические указания к практическим занятиям по математике для студентов всех специальностей очной формы обучения). [Текст] / Р.Г.Кораблева, М.А.Осинцева.— Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2008.— 32 с. (2 пл., личный вклад-80%).

И. Осинцева, М.А. Методические указания и индивидуальные задания (к практическим занятиям по математике для студентов всех специальностей заочной формы обучения). [Текст] / М.А.Осинцева, Н.В. Терехова,— Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2008 — 32 с. (2 п.л., личный вклад - 50%).

12. Осинцева, М.А. Математика фрактальных объектов и процессов в образовании будущих инженеров [Текст] // Научный журнал «Известия РГПУ им. А.И. Герцена».— СПб., 2009.— № 102.— С. 238-243. (Журнал включен в «Перечень ведущих рецензируемых журналов и изданий», утвержденпых ВАК РФ). (0,4 п.л.).

Формат 60x92/16. Бумага тип №1. Усл. печ. л. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ № 103

Типография ЯрГПУ 150000, г. Ярославль, Республиканская ул., 108

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Осинцева, Марина Александровна, 2009 год

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ОПЫТА ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ.

§ 1. Анализ сущности понятия «исследовательская деятельность».

§ 2. Психолого-педагогический анализ подходов к формированию опыта исследовательской деятельности студентов.

§ 3. Профессиональная направленность математической подготовки будущего инженера с использованием ИКТ.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ ПРИ ОБУЧЕНИИ МАТЕМАТИКЕ С

ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИКТ.

§ 1. Исследовательские профессионально ориентированные задачи при обучении математике будущих инженеров.

§ 2. Модель формирования опыта исследовательской деятельности студентов средствами ИКТ.

§ 3. Механизм формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. ОРГАНИЗАЦИЯ ОПЫТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ РАБОТЫ

§ 1. Методика проведения опытно-экспериментальной работы.

§ 2. Статистический анализ результатов педагогического эксперимента

Выводы по главе 3.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Организация исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием информационно-коммуникационных технологий"

Реформы, произошедшие за последнее десятилетие в системе образования, ее направленность на гуманистические, личностно-ориентированные и развивающие образовательные технологии побуждают ученых всего мира искать не только новые формы и методы обучения, но и новую образовательную парадигму. Развитие творческой активности студентов в учебно-воспитательном процессе, поиск новых форм и методов обучения и воспитания, переход от массового, валового подхода к обучению и воспитанию индивидуальности, развитие творческих способностей с опорой на исследовательскую работу, на самоактуализацию — основные направления перестройки образования.

В технических вузах преподавание математики, с одной стороны, должно обеспечить соответствующим, вполне ограниченным математическим аппаратом изучение специальных дисциплин, дать учащимся универсальное орудие для их профессиональной деятельности, с другой стороны — способствовать развитию их научного мировоззрения, формированию личности будущего специалиста. В этом случае речь идет о прикладной значимости науки, о возможностях ее проникновения в существо технических проблем.

Долгосрочные интересы нефтегазового комплекса Западной Сибири — важнейшего энергетического центра стратегического значения — связаны с созданием конкурентоспособной экономики инновационного типа, что предполагает развитие не только традиционной сырьевой базы, но и специализации региона на высокотехнологичном секторе экономики, интеллектуальном наполнении малого и среднего бизнеса, охраны окружающей среды и экологической безопасности. Решение этих проблем сопряжено с воспроизводством инженеров, способных в современных условиях — информатизации общества, новых наукоемких технологий, жесткой конкуренции — обеспечивать весь процесс производства новой продукции: от разработки до реализации ее на рынке. Национальная доктрина образования в Российской Федерации в качестве основных целей и задач провозглашает формирование навыков самореализации личности, целостного миропонимания современного научного мировоззрения, подготовку высококвалифицированных специалистов, способных к профессиональному росту и профессиональной мобильности. Обозначенные выше требования, предъявляемые к подготовке инженера, отражены в Государственном образовательном стандарте высшего профессионального образования специальности 130202 — «Геофизические методы исследования скважин». В частности, в части специальной и практической подготовки специалист геофизик должен знать принципы и современные методы анализа и математической обработки получаемой геофизической информации, физико-геологическое и математическое моделирование, а также уметь строить математические модели анализа и оптимизации объектов исследования и выбирать численные методы их моделирования, выполнять компьютерное моделирование с целью анализа и оптимизации параметров объектов на базе имеющихся средств исследования и г проектирования, включая стандартные пакеты автоматизированного проекта-, . рования и исследований, рассчитывать экономическую эффективность геофизических методов и технологий геологической разведки. Из выше сказанного следует, что развитые исследовательские умения, мобильные математические знания, владение информационно-коммуникационными технологиями (ИКТ) имеют первостепенное значение для геологов, вообще для инженеров — людей с техническим мышлением, занимающихся изобретательской, конструкторской, проектной, производственной, эксплуатационной работой. Развитое техническое мышление предполагает наличие у человека совокупности общих и специальных способностей, мотивов, знаний и умений, благодаря которым создается продукт, отличающийся объективной или субъективной новизной и оригинальностью. Для того чтобы подготовить грамотного, творческого специалиста, способного самостоятельно осваивать новые компьютерные технологии и решать профессиональные задачи методами научного исследования, необходимо формировать исследовательские умения еще в студенческие годы. В связи с этим обучение в техническом вузе должно подготовить будущих инженеров к активным действиям в непредвиденных профессиональных, организаторских и других проблемных ситуациях.

Элементарными исследовательскими изысканиями занимаются все студенты как на семинарских занятиях (при решении разнообразных задач), так и при написании рефератов, курсовых работ. Для инженера исследовательская активность как интегративное качество личности является профессионально значимым, т.е. таким, которое становится системообразующей характеристикой его профессионального облика (О.В. Ефременкова, А.Ф. Чернявский). Необходимость продолжать исследование проблем формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров объективно вытекает из постановки новых образовательных задач, выдвинутых рынком интеллектуального труда выпускнику технического вуза. Вступление России в Болонский процесс, переход на двухуровневую систему высшего профессионального образования, разработка образовательных стандартов третьего поколения на основе компетент-ностного подхода, рост наукоемкости производства и ответственности инженера за последствия принимаемых решений диктуют новые, повышенные требования к качеству его профессиональной подготовки.

Анализ научной литературы показал, что вопросы формирования и организации исследовательской деятельности студентов рассмотрены в трудах различных педагогов и психологов. Вопросы общей теории деятельности рассмотрены в трудах JI.C. Выготского, П.Я. Гальперина, В.В. Давыдова, А.Н. Леонтьева, C.JI. Рубинштейна, В.Д. Шадрикова, Д.Б. Эльконина и др. Психолого-педагогические условия исследовательской деятельности разработаны С.И. Архангельским, В.И. Андреевым, Ю.К. Бабанским, С.И. Зиновьевым, В.А. Кру-тецким, А.И. Савенковым и др. Проблемами активизации исследовательской деятельности студентов занимались В.В. Афанасьев, Д.В. Вилькеев, М.А. Данилов, И.Я. Лернер, П.И. Пидкасистый, М.И. Махмутов, Р.И. Малафеев, А.В. Ястребов и др. Исследовательская деятельность студентов рассмотрена в диссертационных работах Т.П. Злыдневой, Е.Ю. Никитиной, Л.П. Кунициной, И.В. Карасевой и др., в частности, в ТюмГНГУ — в диссертации Е.А. Зубовой творческий аспект. Вопросам формирования исследовательских умений посвящены работы К.А. Абдульхановой-Славской, О.А. Абдулиной, А.И. Арнольда, И.Ю. Ерофеевой, Н.В. Кузьминой, О.И. Митрош, В.А. Сластенина и др.

В последние десятилетия многими авторами разрабатывались методики обучения отдельным темам, разделам математики с использованием компьютеров в качестве инструмента познания (В.А. Далингер, П.П. Дьячук, М.П. Лап-чик, В.Р. Майер, С.Н. Медведева и др.), изучались методические особенности применения систем символьных вычислений в обучении (В.В. Анисимов, С.А. Дьяченко, Т.В. Капустина, JI.B. Нестерова). Различным вопросам использования компьютерных технологий в обучении математическому анализу в общеобразовательной и высшей школе были посвящены исследования Е.В. Аш-кинузе, Ю.В. Башкатовой, С.А. Дьяченко, Е.В. Клименко, Е.Е. Хвостенко и др.

На первый взгляд, проблема формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров изучена достаточно хорошо, но методическая сторона этой проблемы, касательно, обучения математике с использованием ИКТ, проработана недостаточно.

В настоящее время обществу требуются специалисты, конкурентоспособные на рынке труда, компетентные, ответственные, свободно владеющие своей профессией и ориентированные в смежных областях деятельности, способные к эффективной работе по специальности на уровне мировых стандартов, готовые к постоянному профессиональному росту. Для того чтобы будущему инженеру отвечать современному уровню научных исследований, ему необходимо обладать достаточным математическим аппаратом и навыками математического моделирования. Следовательно, возникает необходимость в профессиональной направленности обучения математике, разработке методов эффективного использования ИКТ при обучении математике. В то же время моделирование и информационные технологии пока еще слабо отражены в математической подготовке будущих инженеров и носят преимущественно эпизодический характер. Объем выделенных часов на практические занятия не позволяет в достаточной степени показать возможности применения ИКТ при решении прикладных задач, поэтому вся основная нагрузка на усвоение и закрепление материала оказывается непреодолимой преградой для многих студентов. Для того чтобы активизировать познавательную деятельность студентов, помочь им в преодолении трудностей необходимо индивидуализировать обучение, чтобы каждый студент овладевал знаниями в доступном ему темпе, в соответствии с его возможностями, особенностями психики, стилем мышления. Однако существующие групповые формы обучения и постоянное сокращение количества часов на изучение математики не позволяют это сделать. Проведенное анкетирование студентов старших курсов свидетельствует о низком уровне математической подготовки к профессиональной деятельности.

Для повышения уровеня математической, профессиональной и информационной подготовки будущих инженеров необходимо вовлекать их в исследовательскую деятельность, используя при этом возможности ИКТ. Проведенные нами исследования показали, что у большинства студентов представления об исследовательской деятельности достаточно общие или неполные, будущие инженеры не осознают социальной и личной значимости исследовательской деятельности. Кроме того, почти 50% первокурсников имеют низкий уровень сформированности исследовательских умений.

Одним из средств формирования исследовательских умений будущих инженеров является применение в обучении профессионально ориентированных задач. Разработка комплексов таких задач по всему курсу математики для применения их на лекциях, практических занятиях и в самостоятельной работе студентов в единстве с традиционными математическими задачами является одним из путей формирования содержания профессионально направленного обучения математике. Для эффективного использования комплексов профессионально ориентированных математических задач необходимы специальные методики обучения. Но в существующей методической литературе вопросам эффективного применения таких комплексов с возможностями применения ИКТ уделено недостаточно внимания.

Отмеченные недостатки теории и практики, а также проведенное поисковое и констатирующее исследование позволили сформулировать противоречия между:

• потребностью современного общества и производства в инженере активно применяющим ИКТ в профессиональной деятельности на основе развитых исследовательских умений, и традиционной практикой математической подготовки будущих инженеров в отрыве от использования информационных технологий;

• потребностью образовательной практики в эффективном использовании ИКТ при обучении математике будущих инженеров и недостаточной разработанностью возможностей и механизмов их применения в исследовательской деятельности;

• традиционными формами организации процесса обучения математике и потребностями личности в самореализации и расширении опыта исследовательской деятельности на основе вариативности и информационной насыщенности образовательной среды с использованием ИКТ;

• возможностью использования комплекса исследовательских профессионально ориентированных задач (ИПОЗ), в качестве механизма формирования исследовательских умений с помощью ИКТ и недостаточной разработанностью методики их актуализации при обучении математике будущих инженеров.

Все вышесказанное определяет актуальность исследования. Из необходимости разрешения выявленных противоречий вытекает проблема исследования: каковы педагогические условия, средства, формы и методы организации учебной деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ, способствующие поэтапному включению студентов в исследовательский процесс.

Цель исследования: выявить педагогические условия и разработать формы и средства организации исследовательской деятельности студентов технического вуза при обучении математике с использованием информационно-коммуникационных технологий в техническом вузе.

Объект исследования — процесс обучения математике будущих инженеров в техническом вузе.

Предмет исследования — организация исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ.

Гипотеза исследования — формирование опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ будет эффективным, если:

• содержание и структура исследовательской деятельности будущих инженеров при изучении математики будет мотивирована необходимостью и потребностью в использовании информационно-коммуникационных технологий;

• будут созданы условия, обеспечивающие применение будущими инженерами ИКТ при решении исследовательских задач и проблем профессиональной деятельности средствами математики;

• будут актуализированы и обоснованы этапы формирования и уровни становления и развития опыта исследовательской деятельности будущих инженеров в процессе обучения математике.

Для достижения поставленной цели и проверки выдвинутых гипотез были сформулированы следующие задачи исследования:

• выявить в ходе научно-педагогического анализа степень разработанности проблемы, подходы и тенденции в организации исследовательской деятельности студентов технического вуза при обучении математике с использованием ИКТ;

• на основе личностно-ориентированного, деятельностного и компетентно-стного подходов уточнить и обосновать сущность, логическую структуру и компоненты исследовательской деятельности студентов, определить ее роль и место в системе профессиональной подготовки будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ;

• выявить педагогические условия, сформулировать и обосновать принципы эффективного применения ИКТ при обучении математике будущих инженеров;

• на основе выявленных критериев и функций определить сущность и разработать комплекс ИПОЗ на базе исследования технических процессов и реальных явлений с использованием ИКТ при обучении математике будущих инженеров;

• разработать, теоретически обосновать и раскрыть методику и модель формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ;

• разработать и экспериментально проверить эффективность и результативность методики формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров в процессе решения и исследования ИПОЗ. Теоретико-методологическую основу исследования составляют работы, посвященные

• общей теории деятельности и деятельностного подхода — Ю. К. Бабан-ский, В. П. Беспалько, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, О.Б. Епишева,

B.И. Загвязинский, И.Я. Лернер, А.Н. Леонтьев, П.И. Пидкасистый, М.И. Рожков, С.Л. Рубинштейн, Н.Ф. Талызина, В.Д. Шадриков и др.;

• методологии исследовательской деятельности — А.А. Аршавский,

C.М. Бондаренко, Д.Е. Берлайн, П.Я. Гальперин, А.В. Леонтович,

A.С. Обухов, А.Н. Поддьяков, B.C. Ротенберг, А.И. Савенков, N. Tinbergen, В. Henderson и др.;

• методологии и методики обучения математике — А.К. Артемов,

B.В. Афанасьев, В.А. Гусев, А.Л. Жохов, Г.Л. Луканкин, В.Л. Матросов,

A.Г. Мордкович, Н.Х. Розов, Г.И. Саранцев, Е.И. Смирнов, Н.Ф. Талызина, В.А. Тестов, А.В. Ястребов и др.;

• теории качества образования в высшей школе и компетентностного подхода — B.C. Безрукова, В.И. Богословский, О.Б. Даутова, И.А. Зимняя,

B.В. Сериков, В.А. Сластенин, А.В. Хуторской, В.Д. Шадриков и др.;

• концепции и технологии наглядно-модельного обучения математике — P.M. Асланов, Т.Н. Карпова, И.Н. Мурина, С.А. Розанова, Е.И. Смирнов,

В.Н. Осташков и др.;

• теории и методики обучения в вузе — С.И. Архангельский, А.А. Вербицкий, В.А. Далингер, И.Г. Липатникова, Г.Л. Луканкин, В.Л.Матросов,

A.Г. Мордкович, Н.Х. Розов, Е.И. Смирнов, В.А. Тестов, Д.В. Чернилев-ский, Л.В. Шкерина и др.;

• теории учебных и творческих задач — В.В. Афанасьев, В.П. Беспалько,

B.А. Гусев, Ю.М. Колягин, В.А. Кузнецова, И .Я. Лернер, Д.Б. Эльконин, А.В. Ястребов и др.

• исследования, посвященные процессам информатизации образования — И.И. Баврин, Б.С. Гершунский, Я.А. Ваграменко, С.М. Вишнякова, А.Л. Денисова, А.П. Ершов, Т.В. Капустина, М.П. Лапчик, Е.И. Машбиц, А.В. Могилев, В.М. Монахов, П.И. Образцов, Н.И.Пак, Ю.А. Первин, И.В. Роберт, B.C. Секованов и др.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы педагогического исследования:

• теоретические (анализ философской, психолого-педагогической, экономико-математической, научно-методической, научно-технической литературы по проблеме исследования);

• эмпирические (наблюдение за деятельностью студентов в учебном процессе; анализ самостоятельных, контрольных и исследовательских работ студентов; анкетирование; опрос преподавателей математики и дисциплин инженерного цикла);

• общелогические (логико-дидактический анализ учебных пособий по математике и физике, сравнение и обобщение учебного материала по данному вопросу);

• статистические (обработка результатов педагогического эксперимента, их количественный и качественный анализ).

Научная новизна исследования:

• разработаны и обоснованы критерии отбора и функции ИПОЗ в обучении математике будущих инженеров как средства, способствующего формированию опыта исследовательской деятельности студентов при эффективном использовании ИКТ; разработан комплекс ИПОЗ при обучении математике на основе выявленных критериев и функций в контексте интеграции математических знаний при исследовании технических процессов и реальных явлений с использованием ИКТ; выявлены педагогические условия и разработана дидактическая модель формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике при решении и исследовании ИПОЗ с использованием ИКТ.

Теоретическая значимость исследования: выявлены уровни и критерии сформированности основных компонентов исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ; выделены ведущие приемы и этапы исследовательской деятельности, определен их состав и теоретически обоснована возможность формирования приемов исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ; выявлены и обоснованы принципы, формы и методы использования ИКТ при обучении математике с целью формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров; обоснованы педагогические условия и структурно-функциональная модель процесса формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ.

Практическая значимость исследования: модель формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ может быть трансформирована в разных профессионально-предметных областях;

• комплекс ИПОЗ может быть использован при обучении математике с использованием ИКТ для эффективного формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров;

• комплекс ИПОЗ может быть использован при разработке методических или учебных пособий; исследовательские проекты могут использоваться при разработке выпускных квалификационных работ.

Положения, выносимые на защиту:

1. Комплекс ИПОЗ является эффективным средством и механизмом формирования опыта исследовательской деятельности при обучении математике будущих инженеров, если он:

• построен на принципах дидактической интеграции математических, информационных и специальных знаний, профессиональной направленности, наглядного моделирования, информационной насыщенности, учета индивидуальных особенностей студентов;

• способствует интеграции математических и специальных знаний, расширению коммуникации и проектной деятельности, развитию профессиональной мотивации;

• обеспечивается педагогическими условиями для реализации деятельност-ного, личностно-ориентированного и компетентностного подходов: создание исследовательской среды, включение будущих инженеров в исследовательский проект, эффективное взаимодействие преподавателей и студентов посредством актуализации их индивидуальных траекторий исследовательской деятельности.

2. Реализация методики формирования опыта исследовательской деятельности при обучении математике будущих инженеров с использованием ИКТ на основе дидактической модели позволяет эффективно интегрировать математические и специальные знания при решении ИПОЗ.

3. Организационно-методической основой формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с применением ИКТ являются традиционные учебные занятия (лекции, практические занятия, самостоятельная работа студентов), ресурсные занятия, поисковая деятельность в Интернете.

4. Применение комплекса ИПОЗ на основе критериев его отбора и дидактических функции, позволяют учесть особенности формирования опыта исследовательской деятельности студентов в обучении математике, способствует развитию мотивации и профессиональных качеств будущих инженеров.

База исследования. Исследование проводилось поэтапно на базе Тюменского государственного нефтегазового университета с 2004 по 2009 год.

В соответствии с выдвинутой целью, гипотезой и задачами, исследование проводилось в три этапа.

На первом этапе (2004-2005 г.г.) накапливался эмпирический материал на основе обобщения практического опыта и использования ИКТ при обучении математике. Осуществлялись изучение и анализ психолого-педагогической, научно-методической литературы по проблеме исследования, определялись цель, объект, предмет, задачи, рабочая гипотеза исследования, проводился поисковый и констатирующий эксперимент, в ходе которого установлены уровни интеграции математических знаний.

На втором этапе (2005-2007 г.г.) осуществлялась теоретическая разработка диссертационной проблемы; разрабатывалась модель формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров с использованием ИКТ; разрабатывались критерии отбора, структура и содержание комплекса исследовательских профессионально ориентированных задач;

На третьем этапе (2007-2009 г.г.) проводился формирующий эксперимент, были проанализированы результаты опытно-экспериментального внедрения разработанной методики формирования опыта исследовательской деятельности студентов при обучении математике с использованием ИКТ, сопоставлены полученные эмпирические данные по экспериментальным и контрольным группам, сделаны соответствующие выводы и анализ статистическими методами по результатам эксперимента, оформлен текст диссертации.

Результаты исследования могут быть использованы в практике работы преподавателей математики на инженерных специальностях технических вузов, в ходе профессиональной подготовки будущих инженеров.

Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечиваются многосторонним анализом проблемы, опорой на данные современных исследований по теории и методике обучения математике; опорой на фундаментальные исследования психологов, педагогов, методистов-математиков; адекватностью методов исследования целям, предмету и задачам, поставленным в работе; проведенным педагогическим экспериментом и использованием адекватных математико-статистических методов обработки полученных в ходе эксперимента результатов.

Личный вклад заключается в разработке и обосновании дидактической модели формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с применением ИКТ; разработке методики отбора ИПОЗ при обучении математике будущих инженеров; в определении особенностей формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при решении ИПОЗ с использованием ИКТ.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялось путем проведения практических и лекционных занятий по высшей математике в Тюменском государственном нефтегазовом университете (ТюмГНГУ) в период с 2004 по 2009 годы.

Основные теоретические положения и результаты диссертационного исследования докладывались автором и обсуждались: на заседаниях кафедр высшей математики ТюмГНГУ и математического анализа ЯГПУ им. К.Д. Ушин-ского, на конференции «Проблемы и перспективы информатизации математического образования» (г. Елабуга, 2004), на региональной научно-методической конференции «Управление качеством образования» (г. Тюмень, 2005), на региональной научно-методической конференции «Фундаментализация профессионального образования в университетском комплексе» (г. Тюмень, 2004), на

Международных Колмогоровских чтениях — VI, VII (г. Ярославль, 2008, 2009).

Структура диссертации определена логикой, последовательностью решения задач исследования и состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 221 наименования и трех приложений. Общий объем работы — 206 страниц, из них 148 страниц основного текста.

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

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3

Психологическое исследование студентов I и II курсов специальности «Геофизические методы исследования скважин» и «Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых» проводилось с целью экспериментальной проверки гипотезы о наличии существенной динамики в формировании опыта исследовательской деятельности при обучении математике с использованием ИКТ и профессионального роста в процессе использования ИПОЗ на основе разработанной автором модели формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ, с применением методов статистической обработки результатов входного и выходного тестирований.

Результаты статистического анализа двух замеров до и после проведения исследования (входное в конце I семестра и выходное в конце IV семестра тестирование соответственно) для студентов экспериментальной группы специальности «Геофизические методы исследования скважин» и контрольной группы специальности «Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых» говорят о положительных сдвигах в результатах экспериментальной группы. При этом следует отметить незначительные сдвиги или их отсутствие в результатах тестирования студентов контрольной группы. Результаты измерения динамики сформированности исследовательских умений в начале эксперимента и в конце свидетельствуют о положительных сдвигах в экспериментальной группе.

Таким образом, получено подтверждение гипотезы о том, что если систематически и целенаправленно использовать исследовательские профессионально ориентированные задачи и проекты в обучении математике с использованием ИКТ в ходе ресурсного взаимодействия учебных дисциплин, то происходит формирование опыта исследовательской деятельности студентов на фоне активизации математических, информационных и специальных знаний у студентов инженерных специальностей технических вузов.

147

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Настоящее теоретическое и практическое исследование было направлено на разработку модели формирования опыта исследовательской деятельности студентов при решении ИПОЗ и выполнении проектов с использованием ИКТ на основе интеграции математических, информационных и инженерных знаний в процессе обучения курса «Высшей математике» в профессиональной подготовке будущих инженеров.

Научный анализ содержания и экспериментальная проверка эффективности модели формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при изучении математики с использованием ИКТ показала следующее:

1. В ходе исследования установлено, что проблема формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ является актуальной и требует дальнейшего разрешения. Ее актуальность определяется потребностью общества в специалистах, способных к самостоятельности, инициативности и творчеству, необходимостью развития каждой личности, ее индивидуальных особенностей, личностной значимостью для специалистов в их будущей профессиональной деятельности. Подтверждена необходимость и возможность решения данной проблемы с позиций компетентностного, деятельностного и личностно-ориентированного подходов.

2. Определены принципы, сочетание которых в процессе обучения математике с использованием ИКТ обеспечивает успешное достижение основной цели — организации эффективной исследовательской деятельности студентов: дидактической интеграции информационных, математических и специальных знаний, профессиональной направленности, наглядности моделирования, информационной насыщенности, индивидуального подхода.

3. Определены роль и место исследовательской деятельности будущих инженеров при обучении математике с использованием ИКТ. Разработаны и обоснованы приемы и поэтапная организация этой деятельности, включающая в себя подготовительный, деятельностный, оценочный этапы.

4. Разработана и представлена модель формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров, в состав которой входит три модуля: теоретико-методологический, включающий основные методологические подходы, принципы и педагогические условия эффективности организации ИДС; организационно-технологический, представленный комплексом методов, используемых на этапах формирования опыта исследовательской деятельности; контрольно-регулировочный, предполагающий оценку преподавателя и самооценку студентами достигнутых результатов и включающий уровни овладения опытом исследовательской деятельностью, критерии, показатели и диагностические методики их определения.

5. Разработаны и проверены в практике обучения комплекс ИПОЗ и метод проектов. Посредством построения и изучения геометрической модели установлено, что между математическими знаниями, профессиональной мотивацией и исследовательскими умениями имеется нелинейная корреляция. На основании интерпретации полученных в этой модели результатов выработаны рекомендации, как по динамике ИОТ вносить коррективы в дидактическую модель с целью эффективного формирования опыта исследовательской деятельности будущих инженеров при изучении математики с использованием ИКТ.

149

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Осинцева, Марина Александровна, Тюмень

1. Алексеев, Н.Г. Проектирование и рефлексивное мышление / Н.Г. Алексеев // Развитие личности. 2002.— №2.— С. 85-102.

2. Алексеев, Н.Г. Концепция развития исследовательской деятельности учащихся / Н.Г. Алексеев, А.В. Леонтович, А.С. Обухов, Л.Ф. Фомина // Исследовательская работа школьников. 2002.— № 1.— С. 24-33.

3. Альтшуллер, Г.С. Творчество как точная наука (теория решения изобретательских задач) / Г.С. Альтшуллер.— М.: Сов. радио, 1979.— 184 с.

4. Амензаде, Ю.А. Теория упругости / Ю.А. Амензаде.— М.: Высшая школа, 1971.—288 с.

5. Антонов, Н.С. Интегративная функция обучения // Современные проблемы методики преподавания математики: Учеб. пособие для студентов мат. и физ.-мат. спец. пед. ин-тов. / Сост. Н.С. Антонов, В.А. Гусев.— М., Просвещение, 1985.— С. 25-38.

6. Арнольд, В.И. Обыкновенные дифференциальные уравнения / В.И. Арнольд.— М.: Наука, 1975.— 240 с.

7. Арнольд, В.И. Мягкие и жесткие математические модели / В.И. Арнольд. — М.: МЦМНО, 2000.— 32с.

8. Асмолов, А.Г. Динамический подход к психологическому анализу деятельности / Асмолов А.Г. Культурно-историческая психология и конструирование миров.— М.: Воронеж: Изд-во «Институт практической психологии», НПО «МОДЭК», 1996.— 768 с.

9. Асмолов, А.Г. Психология личности / А.Г. Асмолов.— М., 1990. С. 90-96.

10. Афанасьев, В.В. Профессионализация предметной подготовки учителя математики в педагогическом вузе: Монография / В.В. Афанасьев, Ю.П. По-варенков, Е.И. Смирнов, В.Д. Шадриков.— Ярославль: Изд-во ЯГПУ им. К.Д. Ушинского, 2000.— 389 с.

11. Афанасьев, В.В. Формирование творческой активности студентов в процессе решения математических задач: Монография / В.В. Афанасьев.—

12. Ярославль: Изд-во ЯГПУ им. К.Д. Ушинского, 1996.— 168 с.

13. Бабанский, Ю.К. Оптимизация процесса обучения, общедидактический аспект / Ю.К. Бабанский.— М.: Педагогика, 1977.— 245 с.

14. Балл, Г.А. Теория учебных задач: Психолого-педагогический аспект / Г.А. Балл.—М.: Педагогика, 1990.— 184 с.

15. Баранников, А.В. Содержание общего образования: Компетентностный подход / А.В. Баранников.— М.; ГУ ВШЭ, 2002.— 51 с.

16. Батышев, С.Я. Научная организация учебно-воспитательного процесса / С.Я. Батышев.— М.: Педагогика, 1980.— 456 с.

17. Безрукова, B.C. Педагогика профессионально-технического образования / B.C. Безрукова.— Свердловск: СИПИ, 1989.— 83 с.

18. Беляева, С.А. Теоретические основы фундаментализации общенаучной подготовки в системе высшего технического образования / С.А. Беляева7/ дис.: д-ра пед.н.— Москва, 1999.— 458 с.

19. Берлайн, Д.Е. Любознательность и поиск информации / Д.Е. Берлайн // Вопр. психологии. 1966. № 3. С. 54-56.

20. Беспалько, В.П. Слагаемые педагогической технологии / В.П. Беспалько.— М.: Педагогика, 1989.— 215 с.

21. Богозов, Н.Г. Психологический словарь / Н.Г. Богозов, И.Г. Годман, Г.В. Сахаров.— М.:наука, 1965.— 285 с.

22. Божокин, С.В. Фракталы и мультифракталы / С.В. Божокин, Д.А. Паршин.— Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001.— 128 с.

23. Бондаревская, Е.В. Теория и практика личностно-ориентированного образования / Е.В. Бондаревская.— Ростов Н/Д: Изд-во РГПУ, 2000.— 352 с.

24. Бондаревская, Е.В. Феноменологический анализ современных концепций воспитания / Е.В. Бондаревская // Теоретико-методологические проблемы современного воспитания / Под ред. Н.К. Сергеева, Н.М. Борытко.— Волгоград: Перемена, 2004.— С. 3-16.

25. Болотов, В.А. Компетентностная модель: от идеи к образовательной программе / В.А. Болотов, В.В. Сериков // Педагогика.— 2003.— № 10.— С.8.14.

26. Брушлинский, А.В. Деятельность субъекта и психическая деятельность (деятельность: теория, методология, проблемы) / А.В. Брушлинский.— М.: Политиздат, 1990.— 19 с.

27. Бур дин, А.О. О классификации задач / А.О. Бурдин // Совершенствование содержания и методов обучения естественно-математическим дисциплинам в средней школе.— М., 1981. С. 3-7.

28. Василевская, A.M. Формирование технического творческого мышления у учащихся профтехучилищ / A.M. Василевская.— М.: Высш. Школа, 1978.— 111 с.

29. Василевская, Е.А. Профессиональная направленность обучения математике студентов технических вузов. Автореф. дис. . канд. пед. наук / Е.А. Василевская.— М., 2000.— 26 с.

30. Вербицкий, А.А. Активное обучение в высшей школе: Контекстный подход: Метод, пособие / А.А. Вербицкий.— М., 1991.— 207 с.

31. Вичек, Т. Формирование структур отвердевания в моделях агрегации / Т. Вичек / Фракталы в физике. Труды VI международного симпозиума по фракталам в физике (МЦТФ, Триест, Италия, 9 — 12 июля 1985).— М.: Мир, 1988.—С. 345-349.

32. Вишневская, JI.JI. Исследовательская деятельность учащихся гимназии как средство реализации их индивидуальных образовательных траекторий: Автореф. дис. . канд. пед. наук / Л.Л.Вишневская.— Ярославль, 2008.— 20 с.

33. Всемирный доклад ЮНЕСКО по коммуникации и информации, 1999-2000 гг.—М.: 2000.— 168 с.

34. Выготский, Л.С. Педагогическая психология. / Л.С.Выготский.— М.: ACT: Астрель: ЛЮКС, 2005.— 670 с.

35. Гальперин, П. Я. Психология мышления и учение о поэтапном формировании умственных действий / П.Я. Гальперин. В кн.: Исследование мышления в советской психологии.— М., 1966, С. 236-277.

36. Гальперин, П.Я. Теоретические основы инноваций в педагогике / П.Я. Гальперин.— М., 1991 — 326 с.

37. Гершунский, Б.С. Философия образования для XXI века (в поисках прак-тико-ориентированных концепций) / Б.С. Гершунский.— М.: Интердиалект, 1997.—697с. /

38. Гетлинг, А.В. Конвекция Рэлея — Бенара. Структуры и динамика / А.В. Гетлинг.— М.: Эдиториал УРСС, 1999 — 248 с.

39. Грабарь, М.И. Применение математической статистики в педагогических исследованиях. Непараметрические методы / М.И.Грабарь, К.А. Краснян-ская.— М.: Педагогика, 1977.— 136 с.

40. Гриценко, JI.И. Влияние типа познавательной деятельности учащихся старших классов на усвоение ими знаний: Автореф. дис. . канд. пед. наук / Л.И. Гриценко.— Красноярск, 1972.— 28 с.

41. Губин, В.И. Статистические методы решения инженерных задач: Учеб. пособие для студентов технических вузов / В.И. Губин, В.Н. Осташков.— Тюмень: Изд-во «Вектор Бук», 2006.— 196 с.

42. Гузеев, В.В. Планирование результатов образования и образовательная технология / В.В. Гузеев.— М.: Народное образование, 2000.— С. 198-205.

43. Гусев, В.А. Психолого-педагогические основы обучения математике / В.А. Гусев.— М.: Вербум-М, 2003.— 432 с.

44. Даль, В.И. Толковый словарь живого великорусского слова. Т. 3 / В.И. Даль.— М: 1980. Электронная версия: http://slovari.yandex.ru/dict/dal

45. Давыдов, В.В. Виды обобщений в обучении / В.В. Давыдов.— М.: Просвещение, 1972.— 356 с.

46. Давыдов, В.В. Теория развивающего обучения / В.В. Давыдов.— М.: ИН-ТОР, 1996.—544 с.

47. Далингер, В.А. Совершенствование процесса обучения математике на основе целенаправленной реализации внутрипредметных связей / В.А. Далингер.— Омск: Ом ИПКРО, 1993.— 323 с.

48. Данко, П.Е. Высшая математика в упражнениях и задачах: Учеб. пособие для студентов втузов. В 2-х ч. Ч. 11.— 4-е изд., испр. и доп. / П.Е. Данко, А.Г. Попов, Т.Я. Кожевникова.— М.:Высш. шк., 1986.— 415 е., ил.

49. Досов, Н.М. Лекция в условиях проблемного обучения / Н.М. Досов // Среднее специальное образование, 1992.— №4.— С. 30.

50. Досов, Н.М. Проблемное обучение на практике / Н.М. Досов // Среднее специальное образование, 1990.— №9.— С. 53.

51. Дьюи, Дж. Школа будущего / Дж. Дьюи.— М.: Госиздат, 1926.— 179 с.

52. Едигаров, С.Г. Проектирование и эксплуатация нефтебаз. Учебник для вузов / С.Г. Едигаров, В.М. Михайлов, А.Д. Прохоров, В.А. Юдин.— М.: Недра, 1982.—280 с.

53. Епишева, О.Б. Технология обучения математике на основе деятельностно-го подхода: кн. для учителя / О.Б. Епишева.— М.: Просвещение. 2003.— 221, 1. с.

54. Загвязинский, В.И. Методология и методы психолого-педагогического исследования: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В.И. Загвязинский, Р. Атаханов.— 2-е изд., стер.— М.: Издательский центр «Академия», 2005.— 208 с.

55. Загвязинский, В.И. Теория обучения. Современная интерпретация / В.И. Загвязинский.— М: Академия, 2001.— 187 с.

56. Захарова, И.Г. Информационные технологии в образовании: Учебное пособие для студ. высш. учебных заведений / И.Г. Захарова.— М.: Издательский центр «Академия», 2005.— 192 с.

57. Зверева, Н.Г. Проектирование индивидуальных образовательных маршрутов студентов педвуза на основе комплексной психолого-педагогической диагностики: Автореф. дис: канд. пед. наук / Н.Г. Зверева.— Ярославль: 2007.— 24 с.

58. Зимняя, И. А. Исследовательская работа как специфический вид человеческой деятельности / И.А. Зимняя, Е.А. Шашенкова.— Ижевск: 2001.— 103 с.

59. Зимняя, И.А. Педагогическая психология: Учебник для вузов / И.А. Зимняя — М.: Логос, 2001.— 384 с.

60. Иванов, Д.А. Компетентностный подход в образовании. Проблемы, понятия, инструментарий. Учебно-методическое пособие / Д.А. Иванов, К.Г. Митрофанов, О.В. Соколова.— Омск: Изд-во ОмГПУ, 2003.— 101 с.

61. Ильина, Т.А. Структурно-системный подход к организации обучения / Т.А. Ильина.—М.: Знание, 1972.-42 с.

62. Инженер — философия — вуз / Лебедев С.А., Медведев В.И., Семенов О.П. и др. Под ред. Майзеля И.А., Мозелова А.П., Федорова Б.И.— Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1990.— 128 с.

63. Использование информационно-коммуникативных и аудиовизуальных технологий в обучении как фактор качественной подготовки специалистов / Фёдорова О.В. // Информатизация образования. Проблемы и поиски. 2007.—№2.—С. 8-11.

64. Казарина, Т.Н. Проблемы подготовки будущих инженеров в современных условиях / Т.Н. Казарина // Вестник Оренбургского государственного университета, № 2, 2002.— С. 95-100.

65. Карпов, А.В. Психология рефлексии: Монография / А.В. Карпов, И.М. Скитяева//Ин-т психологии РАН.—Москва:Ярославль,2002.— 304 с.

66. Келбакиани, В.Н. Межпредметные связи в естественно-математической и педагогической подготовке учителей / В.Н. Келбакиани.— Тбилиси: Изд-во «Ганатлеба», 1987.— 291 с.

67. Клименченко, Д.Б. Воспитывать исследовательские навыки / Д.Б. Климен-ченко // Математика в школе, 1972, № 3.— С. 26-27.

68. Коваленко, Е.Ф.Психологические аспекты деятельности преподавателя но развитию технического мышления студентов инженерно-педагогического факультета при обучении физики: Дис.канд.псих.наук / Е.Ф. Коваленко.—Тверь, 1999.—219 с.

69. Колягин, Ю.М. Задачи в обучении математике. 4.1. Математические задачи как средство обучения и развития учащихся / Ю.М. Колягин — М.: Просвещение, 1977.— 110 с.

70. Колягин, Ю.М. Задачи в обучении математике. 4.2. Обучение математикечерез задачи и обучение решению задач / Ю.М. Колягин — М.: Просвещение, 1977.— 144 с.

71. Колягин, Ю.М. О прикладной и практической направленности обучения математике / Ю.М. Колягин, В.В. Пикан // Математика в школе. 1985.— №6.— С. 27-32.

72. Компетентностная модель: от идеи к образовательной программе / В.А. Болотов, В.В. Сериков// Педагогика.— 2003, №10.— С. 8-14.

73. Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года // Вестник образования.— 2002.— №6.— С. 11-42.

74. Краевский, В.В. Содержание образования — бег на месте /В.В. Краевский // Педагогика, 2000.— №7 — С. 3-12.

75. Краткий психологический словарь. / Под ред. А.В. Петровского, М.Г. Ярошевского.— Ростов на Дону: Феникс, 1998.— 512 с.

76. Кроновер, P.M. Фракталы и хаос в динамических системах. Основы теории /P.M. Кроновер.— М.: Постмаркет, 2000.— 252 с.

77. Крыштановская, О.В. Инженеры: Становление и развитие профессиональной группы / О.В. Крыштановская.— М.: Наука, 1989.— 144 с.

78. Кудрявцев, Л.Д. Современная математика и её преподавание / Л.Д. Кудрявцев / С предисловием П.С. Александрова. Учебное пособие для вузов. 2-ое изд., доп.— М.: Наука, 1985.— 176с.

79. Кудрявцев, Т.В. Психология технического мышления. Процесс и способы решения технических задач / Т.В.Кудрявцев.— М.: Педагогика, 1975.— 304 с.

80. Кузьмина, Н.В. Очерки психологии труда учителя. Психологическая структура деятельности учителя и формирование его личности / Н.В. Кузьмина.— Л.: Изд. ЛГУ, 1967.— 183 с.

81. Кузьмина, Н.В. Профессионализм личности преподавателя и мастера производственного обучения / Н.В. Кузьмина.— М.: Высшая школа, 1990.— 119 с.

82. Кузьмина, Н.В. Способность, одаренность, талант учителя / Н.В. Кузьмина.1. Д.: Знание, 1985.— 32 с.

83. Лебедев, О.Т. Проблемы теории подготовки специалистов в высшей школе / О.Т. Лебедев, Г.Е. Даркевич.— Воронеж: Изд-во Воронежского университета, 1984.— 212 с.

84. Леднев, B.C. Содержание образования: сущность, структура, перспективы / B.C. Леднев.— М.: Высшая школа, 1991.— 224 с.

85. Леонтович, А.В. Исследовательская деятельность учащихся / А.В. Леонтович // Исследовательская работа школьников.— 2005.— № 3.1. С. 31-38.

86. Леонтьев, А.Н. Деятельность. Сознание. Личность. Изд. 2-е / А.Н. Леонтьев.— М.: Политиздат, 1977.— 304 с.

87. Леонтьев, А.Н. Проблемы развития психики / А.Н. Леонтьев.— М.: Изд-во МГУ, 1972.—575 с.

88. Лернер, И.Я. Проблема познавательных задач в обучении основам гуманитарных наук и пути ее исследования (постановка проблемы)/ И.Я. Лернер // Познавательные задачи в обучении гуманитарным наукам.— М.: Педагогика, 1972.— С. 30-36.

89. Лернер, И.Я. Учебные умения и их функции в процессе обучения / И.Я. Лернер.—М.: 1984.—С. 19-33.

90. Лернер, И.Я. Факторы сложности познавательных задач / И.Я. Лернер // Новые исследования в педагогических науках.— М.: Педагогика, 1970. Вып. 14.— С. 86-91.

91. Лернер, П.С. Инженер третьего тысячелетия: Учеб. пособие для профильной и профессиональной ориентации и профильного обучения школьников / И.Я. Лернер.— М.: Издательский центр «Академия», 2005.— 304 с.

92. Лозовский, В.Н. Фундаментализация высшего технического образования. Цели, идеи, практика / В.Н. Лозовский, С.В. Лозовский, В.Е. Шушкунов.1. СПб.: Лань, 2006.— 128с.

93. Лоповок, Л.М. Задачи исследовательского характера в 6 классе / Л.М. Лоповок // Вопросы обучения и воспитания. Ч. 2.— Томск, 1975.— С.86.94.

94. Мандельброт, Б. Самоаффинные фрактальные множества / Б. Мандельброт // Фракталы в физике. Труды VI международного симпозиума по фракталам в физике.— М.: Мир, 1988.— С. 9-47.

95. Мандельброт, Б.Б. Фрактальная геометрия природы / Б.Б. Мандельброт.— М.: Институт компьютерных исследований, 2002.— 656 с.

96. Маслоу, А. Новые рубежи человеческой природы / А. Маслоу.— М., 1999.—425 с.

97. Матюшкин, A.M. Проблемные ситуации в мышлении и обучении / А.М. Матюшкин.— М.: Педагогика, 1972.— 208 с.

98. Махмутов, М.И. Организация проблемного обучения / М.И. Махмутов. — М.: Просвещение, 1977.— 240 с.

99. Машбиц, Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения: (Педагогическая наука — реформе школы) / Е.И. Машбиц.— М.: Педагогика, 1988. — 192 с.

100. Михалкин, В. Новый общенаучный курс / В. Михалкин // Высшее образование в России.— 2002, № 5,— С. 110-113.

101. Монахов, В.М. Концепция создания и внедрения новой информационной технологии обучения / В.М. Монахов // Проектирование новых информационных технологий обучения.— М., 1991.— С. 4-30.

102. Мышкис, А.Д. О преподавании математики прикладникам / А.Д. Мышкис

103. Математика в высшем образовании. 2003, № 1.— С. 37-52.

104. Мышкис, А.Д. К методике прикладной направленности обучения математике / А.Д. Мышкис, М.И. Шамсутдинов // Математика в школе, 1988, №2.—С. 12-16.

105. Наглядное моделирование в обучении математике: теория и практика: Учебное пособие / Под ред. Е.И. Смирнова.— Ярославль: ИПК «Индиго», 2007.— 454 с.

106. Новая философская энциклопедия.— М.: Мысль, 2001.— С. 626-627.

107. Новиков, П.Н. Задачи с межпредметным содержанием в средних профессионально-технических училищах: Для преподавателей средних профтехучилищ /П.Н. Новиков.— Минск.: Высш.шк., 1979.— 148 с.

108. Новиков, A.M. Профессиональное образование в России / A.M. Новиков.— М.: ИЦП НПО РАО, 1997.— 254 с.

109. Носков, М.В. Компетентностный подход к обучению математике. / М.В. Носков, В.А. Шершнева. // Высшее образование в России.— 2005. — №4.—С.36-39.

110. Обозов, Н.Н. Психология субъектов познания / Н.Н. Обозов. СПб: Акад. предпринимательства и менеджмента, 1997.— 51 с.

111. Образование в современном мире: состояние и тенденции развития. / Под ред. М.И.Кондакова.— М.: Педагогика, 1986.— 247 с.

112. Образование и XXI век: Информационные и коммуникационные технологии.—М.: Наука, 1999.— 191 с.

113. Обухов, А.С. Исследовательская деятельность как возможный путь вхождения подростков в пространство культуры / А.С. Обухов // Развитие исследовательской деятельности учащихся: Методический сборник.— М.: 2001.—С. 46-48.

114. Ожегов, С.И. Словарь русского языка. Около 53 ООО слов. Изд. 6-е, стереотип / С.И. Ожегов.— М.: Изд-во «Советская Энциклопедия», 1964.— 900 с.

115. Осинцева, М.А. Интенсификация учебного процесса на основе современных компьютерных технологий / М.А. Осинцева, Т.А. Канова, А.Г. Обухов — СПб: Изд-во СПбГУ, 2004.— С. 81-83.

116. Осинцева, М.А. Математика фрактальных объектов и процессов в образовании будущих инженеров // Научный журнал «Известия РГПУ им. А.И. Герцена».— СПб., 2009.— № 102.— С. 238-243.

117. Осинцева, М.А. Новые информационные технологии в преподавании высшей математики / М.А. Осинцева, Т.А. Канова, Н.В. Мездрина,

118. A.Г. Обухов, В.Н. Осташков // Материалы методического семинара.— Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2004.— С. 34-38.

119. Осинцева, М.А. Проблемы компьютеризации преподавания математики в технических вузах и пути их решения / М.А. Осинцева, А.Г. Обухов,

120. B.Н. Осташков // Труды школы-семинара «Проблемы и перспективы информатизации математического образования».— Елабуга: Изд-во ЕГПУ, 2004. — С. 43-47.

121. Межрегиональное ВерхнеВолжское отделение Академии технологических наук РФ, 2004.— С. 33-34.

122. Осинцева, М.А. Электронный программно-методический комплекс как средство активизации учебной деятельности студентов / М.А. Осинцева,

123. A.Г. Обухов, В.Н. Осташков // Материалы региональной научно-методической конференции.— Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2004.— С. 6572.

124. Осташков, В.Н. Классификация квадратичных преобразований плоскости /

125. B.Н. Осташков // Конструктивная алгебраическая геометрия.— Ярославль: 1981.—С. 99-105.

126. Очков, В.Ф. MathCAD PLUS 6.0 для студентов и инженеров / В.Ф. Очков.— М.: ТОО фирма «КомпьютерПресс», 1996.— 238 с.— ил.

127. Папин, Ю.С. Теоретическое и практическое значение дихотомии и гомологии / Ю.С. Папин // Дихотомия и гомология в естественных науках.— Тюмень: ТюмГНГУ, 1998.—С. 25-28.

128. Пахаруков, Ю.В. Фрактальная геометрия как метод анализа процессов заводнения нефтяного пласта / Ю.В. Пахаруков, В.Н. Осташков, H.JI. Кузнецова // Изв. вузов «Нефть и газ». 2000, № 6.— С. 56-60.

129. Платонов, К.К. О знаниях, навыках и умениях / К.К. Платонов // Сов. Педагогика. 1963. №11.—С. 28-39.

130. Плотникова, С.В. Профессиональная направленность обучения математическим дисциплинам студентов технических вузов: Дис. . канд. пед. наук / С.В. Плотникова.— Самара, 2000.— 141 с.

131. Подготовка учителя математики: Инновационные подходы: Учеб. пособие / Под ред. В.Д. Шадрикова.— М.: Гардарики, 2002.— 383 с.

132. Пойа, Д. Как решать задачу / Д. Пойа.— Львов: Квантор, 1991.— 214 с.

133. Пойа, Д. Математическое открытие. Решение задач: основные понятия, изучение и преподавание / Д. Пойа.— М.: Наука, 1979.— 452 с.

134. Потапов, А.А. Фракталы в радиофизике и радиолокации: Топология выборки. Изд. 2-е, перераб. и доп. / А.А. Потапов.— М.: Университетская книга, 2005.— 848 е.: ил.

135. Похолков, Ю. Бакалавр-инженер: реальность и перспективы для России: общественно-политическая литература / Ю. Похолков, А. Чучалин, О. Боев // Высшее образование в России.— 2004.— №9. — С. 3-14.

136. Практикум по возрастной психологии: / Под ред. Л.А. Головей, Е.Ф. Рыбалко— СПб.: Речь, 2001 — 688 с.

137. Пустыльник, Е.И. Статистические методы анализа и обработки педагогических наблюдений и педэксперимента / Е.И. Пустыльник.— М.: Наука, 1968.—288 с.

138. Роберт, И. В. Новые информационные технологии в обучении: дидактические проблемы, перспективы использования // Информатика и образование.— 1991.— №4.— С. 18-25.

139. Роджерс, К. К науке о личности / К. Роджерс / В кн. История зарубежной психологии. Тексты.— М.: 1986.— 254 с.

140. Розанова, С.А. Математическая культура студентов технических университетов / С.А. Розанова.— М.: Физматлит, 2003.— 176 с.

141. Розов, Н.Х. Некоторые проблемы применения компьютерных технологий и технологий при обучении в средней школе / Н.Х. Розов // Вестник МГПУ, Серия «Информатика и информатизация образования». № 1.— М.:МГПУ, 2003.—С. 102-106.

142. Ротенберг, B.C. Потребность в поиске и ее смысл. Мозг. Обучение. Здоровье/В. С. Ротенберг, С. Бондаренко.— М., 1989, С. 12-26.

143. Рубинштейн, C.JI. Основы общей психологии / С. JI. Рубинштейн: В 2 т. Т.1 — М.: Педагогика, 1989 — 485 с.

144. Русских, Г.А. Развитие учебно-исследовательской деятельности учащихся / Г.А. Русских // Дополнительное образование.— 2001.— № 7-8.— С. 3-14.

145. Савенков, А.И. Психологические основы исследовательского подхода к обучению: Учебное пособие/А.И. Савенков.— М.: «Ось-89», 2006.— 480 с.

146. Сериков, В.В. Образование и личность. Теория и практика проектирования педагогических систем / В.В. Сериков.— М.: Логос, 1999.— 272 с.

147. Слободчиков, В. И. Психологические проблемы становления внутреннего мира человека / В.И. Слободчиков // Вопр. психол. 1986.— № 6.— С. 14— 22.

148. Смирнов, Е.И. Технология наглядно-модельного обучения математике: Монография / Е.И. Смиронов.— Ярославль, 1998.— 323 с.

149. Скоробогатова, Н.В. Наглядное моделирование профессьонально-ориентированных математических задач в обучении математике студентов инженерных направлений технических вузов: дисс.канд. пед. наук:1300.02/Н.В. Скоробогатова.— Ярославль: 2006.— 183 с.

150. Справочник для студентов технических вузов: высшая математика: физика: теоретическая механика: сопротивление материалов / А.Д. Полянин, В.Д. Полянин, В.А. Попов и др.— 3-е изд.— М.: ACT: Астрель, 2007.— 735, 1. е.: ил.

151. Стариченко, Б.Е. Компьютерные технологии в вопросах оптимизации образовательных систем / Б.Е. Стариченко.— УрГПУ, Екатеринбург, 1998.— 208 с.

152. Талызина, Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний / Н.Ф. Талызина.— М.: МГУ, 1975.— 343 с.

153. Тихомиров, O.K. Психология мышления / О.К.Тихомиров.— М.: Изд-во МГУ, 1984.—268 с.

154. Толковый словарь русского языка: В 4 т./ Под ред.Д. Н. Ушакова. Т. 1. М., 1935; Т. 2. М., 1938; Т. 3. М., 1939; Т. 4, М., 1940. (Переиздовался в 19471948 гг.); Репринтное издание: М., 1995; М., 2000.

155. Турбовской, Я. С. Методологические основы взаимодействия педагогической науки и практики в современном образовании / Я. С. Турбовской // Методологические ориентиры педагогических исследований.— СПб.: Изд-во С. петерб. ун-та, 2004.— Т. 1.— С. 66-70 .

156. Федер, Е. Фракталы / Е. Федер.— М.: Мир, 1991.— 256 с.

157. Филатов, O.K. Информатизация технологий обучения в высшей школе / O.K. Филатов. — М., 2001. — 283 с.

158. Фоминых, Ю.Ф. Мировоззренческая роль прикладной направленности в преподавании математики / Ю.Ф. Фоминых // Математические методы решения прикладных задач в практике преподавания: Межвузовский сборник научных трудов.— Пермь: ПГПИ, 1990.— С. 7-18.

159. Фридман, JI.M. Как научиться решать задачи / JI.M. Фридман, С.Н. Турецкий: пособие для учащихся — М.: Просвещение, 1984.— 130 с, форзацы.

160. Фридман, JI.M. Логико-психологический анализ школьных учебных задач / Л.М. Фридман.— М.: Педагогика, 1977.— 208 с.

161. Фридман, Л.М. Психологический анализ задачи: Проблемные ситуации и задачи / Л.М. Фридман // Новые исследования в психологии и возрастной физиологии.— М.: Педагогика, 1970.— С. 54-55.

162. Фридман, Л.М. Психолого-педагогические основы обучения математике в школе / Л.М. Фридман.— М.: Просвещение, 1983.— 160 с.

163. Холодная, М.А. Психология интеллекта: парадоксы исследования / М.А. Холодная.— Томск: Изд-во Том. ун-та, 1997.— 391 с.

164. Хрестоматия по общей психологии. Психология мышления. / Под ред. Ю.Б. Гиппенрейтер, В.В. Петухова.— М.: МГУ, 1981.— 400 с.

165. Хромов, А.А. Из опыта организации проектной деятельности школьников / А.А. Хромов, Н.М. Шамрина, Ю.В. Борзяк // Школа и производство. 1999.—№6.—С. 32-33.

166. Худякова, Г.И. Методические основы реализации экономической направленности обучения математике в военно-экономическом вузе: дис. . канд. пед. наук: 13.00.02 / Г.И. Худякова.— Ярославль, 2001.— 192 с.

167. Хуторской, А.В. Ключевые компетенции и образовательные стандарты / А.В. Хуторской // Интернет-журнал «Эйдос».— 2002.— 23 апреля.— URL: http://eidos.ru/journal/2002/0423.html (дата обращения: 16.05.2008).

168. Хуторской, А.В. Современная дидактика / А.В. Хуторской: учебник для вузов.— СПб.: Питер, 2001 — 544 с.

169. Цукарь, А.Я. Задания по геометрии с элементами исследования. 8 класс / А.Я. Цукарь.—Новосибирск: НГПУ, 1997.— 72 с.

170. Цукарь, А.Я. О типологии задач / А.Я. Цукарь // Современные проблемы методики преподавания математики: Сб. статей. Учеб. пособие для студентов мат. и физ.-мат. спец. пед. ин-тов / Сост. Н.С. Антонов, В.А. Гусев.— М.: Просвещение, 1985.—С. 132-139.

171. Цукарь, А.Я. Методические основы обучения математике в средней школе с использованием образного мышления / Дис. . д. п. н. / А.Я. Цукарь. — Новосибирск, 1999.— 430 с.

172. Черникин, В.И. Сооружение и эксплуатация нефтебаз / В.И. Черпикин.— М.: Государственное и научно-техническое изд-во нефтяной и горнотопливной литературы, 1955.— 522 с.

173. Шамова, Т.И. К вопросу о понятии и компонентах познавательной самостоятельности / Т.И. Шамова // Новые исследования в педагогических науках.— 1974 — С. 232-251.

174. Шапиро, И.М. Использование задач с практическим содержанием в преподавании математики: Кн. Для учителя / И.М. Шапиро.— М.: Просвещение, 1990.—96 с.

175. Шапоринский, С.А. Обучение и научное познание / С.А. Шапоринский.— М.:Педагогика, 1981.— 208 с.

176. Щедровицкий, П.Г. Очерки по философии образования (статьи и лекции) / П.Г. Щедровицкий.— М.: Педагогический центр «Эксперимент» 1993.— С.52-53.

177. Шрёдер, М. Фракталы, хаос, степенные законы. Миниатюры из бесконечного рая / М. Шредер.— М.— Ижевск: РХД, 2001.— 528 с.

178. Шубас, M.JL Инженерное мышление и научно-технический прогресс: Стиль мышления, картина мира, мировоззрение / M.JI. Шубас.— Вильнюс: Минтис, 1982.— 173 с.

179. Шустер, Г. Детерминированный хаос/Г. Шустер.— М.: Мир, 1988.— 240 с.

180. Щукина, Г.И. Активизация познавательной деятельности учащихся в учебном процессе / Г.И. Щукина.— М.: Просвещение, 1979.— 160 с.

181. Щукина, Г.И. Педагогические проблемы формирования познавательных интересов учащихся / Г.И. Щукина.— М.: Педагогика, 1998.— 208 с.

182. Эльконин, Д.Б. Избранные психологические труды / Д.Б. Эльконин / Подред. В.В. Давыдова, В.П. Зинченко.— М.: Педагогика, 1989.— 554 с.

183. Эрдниев, П.М. Методика упражнений по математике / П.М. Эрдниев.— М.: Просвещение, 1970.— 319 с.

184. Эсаулов, А.Ф. Психология решения задач / А.Ф. Эсаулов.— М.: Высшая школа, 1997.— 272 с.

185. Якиманская, И.С. Разработка технологии личностно-ориентированного обучения / И.С. Якиманская // Вопросы психологии. 1985.— № 2.— С. 3141.

186. Ястребов, А.В. Дуалистические свойства математики и их отражение в процессе преподавания / А.В. Ястребов. // Ярославский педагогический вестник —2001. № 1. — С. 48-53.

187. Ястребов, А.В. Научное мышление и учебный процесс — параллели и взаимосвязи: Монография / А.В. Ястребов. Ярославль: ЯГПУ им. К.Д. Ушинского, 1997.— 137 с.

188. Goldschmidt, V. Uber Complication und Displication // Sitzungsber. Heidel-berger Akad. Wiss.— Heidelberg: 1921.— 90 S.

189. Hudson, H. Cremona Transformations Plane and Space.— Cambridge: Univ. Press, 1927.—514 S.

190. URL: http:// geophysics.ikr.ru/geophysicalmethods/kagp/temal6/202. URL: http://pedlib.ru/

191. URL: http://www.consultant.ru/popular/edu/

192. URL: http://www. gumer.info/bibliotekBuks/Pedagog/russpenc/01.php.

193. URL: http://www. educom.ru/ru/documents/archive/advices.php.

194. URL: http://vsetesti.ru/412/

195. URL: http://traceavto.ru/viewtehnologii.php?id=17

196. URL: http://con^m.perm.ru/doc/doc 16.html

197. URL: http://www.expert-laser.ru/?pageid=35

198. URL: http://www.npl.co.uk/advanced-materials/materials-areas/dendritel

199. URL: http://www.metaphor.rU/er/misc/fractalgallery:img:fractall l.xml

200. URL: http://www.finm.ru/specimens/gold/33434cl.htm

201. URL: http://dmitriyku.narod.ru/html/galleryifs.htm

202. URL: http://mindraw.web.ru/

203. URL: http://www.unipd.it/vallisneri/en/minerals/10.html

204. URL: http://geo.web.ru/druza/pg-100-119r/page-105.html

205. URL: http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/NATURE/0205/SMARAGD.HTM

206. URL: http://www.antirak-center.ru/index.php?catid=29&page=317

207. URL: http://cnls.lanl.gov/~razvan/RMT.html

208. URL: http://www.webois.org.ua/jewellery/stones/slovar62.htm

209. URL: http://klopotow.narod.ru/mineral/gallery/oxides/psiloml.htm