Структурный подход к проектированию целостного учебного процесса

Муханов, Сергей Александрович

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

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Структурный подход к проектированию целостного учебного процесса

Автореферат

Автор научной работы: Муханов, Сергей Александрович
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Москва
Год защиты: 2003
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Структурный подход к проектированию целостного учебного процесса"

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.А. ШОЛОХОВА

На правах рукописи

МУХАНОВ Сергей Александрович

СТРУКТУРНЫЙ ПОДХОД К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЦЕЛОСТНОГО УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА (на примере профилирующих курсов физико-математического

факультета)

13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (математика)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Москва - 2003

Работа выполнена в Московском государственном открытом педагогическом университете им. М.А. Шолохова.

Научный руководитель - действительный член Академии естественных

наук РК, действительный член Академии

Ведущая организация - Волгоградский государственный

педагогический университет

Защита состоится «21» октября 2003 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 113.25.04 в Московском государственном открытом педагогическом университете им М.А. Шолохова по адресу: 109004, г. Москва, ул. В. Радищевская, д. 16/18.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного педагогического университета им. М.А. Шолохова.

профессионального образования, член-корреспондент РАО, доктор педагогических наук, профессор Монахов Вадим Макариевич

оппоненты:

Официальные

член-корреспондент РАО, доктор педагогических наук, профессор Луканкин Геннадий Лаврович

доктор физико-математических наук, профессор Чубариков Владимир Николаевич

Автореферат разослан « » сентября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, профессор

А.Х.Ин

lüs4

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Современный этап развития России, связанный с демократизацией и гуманизацией образования, изменениями в социально-экономической сфере, обусловил изменение требований общества к высшему профессиональному, в том числе и педагогическому образованию.

В своем выступлении на VII съезде Российского Союза ректоров В.В.Путин дал оценку состояния отечественной высшей школы и определил первоочередные задачи ее развития. Высокий уровень образования, подчеркнул Президент, остается одним из показателей, благодаря которым Россия входит в число ведущих государств мира. Его совершенствование -важнейший приоритет политики государства. Опираясь на накопленный потенциал и свои богатые традиции, высшие учебные заведения могут и должны вносить растущий вклад в экономическое развитие и повышение уровня жизни населения. Для этого необходимо упорядочить структуру подготовки кадров, приблизив ее к имеющимся потребностям, обеспечить улучшение качества образования, особенно в негосударственных вузах. Усилить внимание к обеспечению государственных учреждений, организаций и предприятий высококвалифицированными специалистами.

Происходящая смена парадигмы образования, переход российского образования на государственные образовательные стандарты требуют от высшей педагогической школы совершенствования подготовки специалиста, модернизации процесса становления его как профессионала, глубоко знающего свой предмет, легко ориентирующегося не только в новейших достижениях математических знаний, но и в инновациях психолого-педагогической науки, и, опираясь на технологию, проектировать образовательный процесс в школе.

Переход к непрерывному образованию - этому предвестнику гуманитарной революции - требует отрицания старой педагогической

[ Р0( НАЦИОНАЛЬНАЯ 3 Ь И ЬЛ НОТ t KA

| О Петербург

j "00¿> Р К

парадигмы, кардинального пересмотра всей методологической и концептуальной основы традиционной педагогики, берущей начало в трудах Я. А. Коменского и других ученых (A.A. Вербицкий).

Актуальной проблемой становится подготовка профессионального учителя математики, способного проектировать свой учебный предмет вне зависимости от профиля школы, с учетом своей профессиональной компетентности, в связи с чем повышаются требования к системности знаний студентов. Неотъемлемой задачей, стоящей перед высшим образованием становится повышение структурной и содержательной целостности образовательного процесса, его оптимизации в соответствии с задачами, стоящими перед современным образованием.

Реализация Концепции модернизации образования РФ связана с расширением доступности высшего образования, улучшением качества подготовки специалистов, повышением экономической и социальной эффективности работы высших учебных заведений. Многое делается для создания в системе высшего образования единой информационной среды.

Все сказанное выше позволяет сделать вывод о том, что актуальность настоящего исследования в основном определяется противоречием между имеющимися в структуре подготовки учителей математики потенциальными возможностями, позволяющими использовать потенциал проектирования системно-целостного учебного процесса, и сложившейся практикой подготовки учителей в педагогических вузах.

Перед наукой и практикой встает проблема разработки теоретических и практических основ структурного подхода к проектированию целостных учебных курсов, обеспечивающих системность в знаниях студентов -будущих учителей по сравнению с традиционной независимой компоновкой курсов. Необходимость разрешения данной проблемы обусловила тему нашего исследования - «Структурный подход к проектированию

целостного учебного процесса (на примере профилирующих курсов физико-математического факультета)».

Объект исследования - учебный процесс по профилирующим дисциплинам на физико-математическом факультете педвуза.

Предмет исследования - структурный подход к проектированию целостного учебного процесса по профилирующим предметам физико-математического факультета педвуза.

Цель исследования состоит в научном обосновании теоретических и практических основ структурного подхода к проектированию целостного учебного процесса.

В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие задачи-.

1. Выявить сущность структурного подхода к проектированию учебного процесса;

2. Сущностно охарактеризовать понятие «современная профессиональная компетентность учителя», особенности его трактовки в концепциях образования и определить возможности повышения системности при подготовке компетентного учителя;

3. Разработать теоретическую модель структурного подхода к проектированию целостных курсов (отвечающую на вопрос, что мы получим в результате) и построить адекватную ей инструментальную модель (отвечающую на вопрос, как это сделать).

Решение указанных задач привело к следующей гипотезе-. структурный подход к проектированию целостного учебного процесса будет эффективным, если будут выполнены следующие условия:

• Во-первых, необходимо, чтобы содержание курсов методики преподавания математики и элементарной математики интегративно

и изоморфно отражали на качественно ином уровне содержание школьной математики.

• Во-вторых, необходимо, чтобы была установлена структурная взаимосвязь курсов методики преподавания математики и элементарной математики с фундаментальными профилирующими математическими предметами.

• В третьих, необходимо, чтобы главной целью методической системы преподавания всех выше указанных курсов являлась профессиональная компетентность будущего учителя математики в соответствии с государственным образовательным стандартом.

Теоретико-методологической основой исследования являются идеи системного (В.Г. Афанасьев, B.C. Ильин, В.И. Данильчук, В.В. Краевский,

A.М. Саранов, Н.К. Сергеев и др.), личностного (Е.В. Бондаревская,

B.C. Ильин, И.А. Колесникова, В.В. Сериков, В.А. Сластенин, И.С.Якиманская и др.), технологического (В.П. Беспалько, В.А. Далингер, В.Ф. Любичева, Г.Л. Луканкин, В.М. Монахов, В.Ю. Питюков, Т.К. Смыковская, А.И. Уман и др.) и междисциплинарного (Э.Н. Гусинский, Ф.К. Савина, В.Т. Фоменко и др.) подходов, концепции проектирования методической системы учителя математики и информатики (И.Н. Антипов, Я.А. Ваграменко, Г.Н. Яковлев, Т.К. Смыковская), траектории профессионального становления учителя (А.И. Нижников, В.М. Монахов).

В исследовании использовалась система методов:

• теоретический анализ философской, психолого-педагогической и методической литературы; анализ выполненных ранее диссертационных исследований; моделирование; обобщение педагогического опыта преподавателей-практиков;

• сравнительный анализ программ и учебных пособий по фундаментальным математическим дисциплинам, методике

преподавания математики и элементарной математике, государственных стандартов профессионального образования по соответствующим дисциплинам для физико-математического факультета педагогических институтов. Результаты анализа использованы при составлении проекта модернизации учебного процесса на физико-математическом факультете; • эмпирические (наблюдение, анкетирование, интервьюирование, метод экспертных оценок; эксперимент (констатирующий и формирующий); системный и качественный анализ полученных данных; описание и фиксация результатов исследования).

Основные этапы и организация исследования:

На первом этапе (2000-2001 гг.) - поисково-теоретическом -осуществлялся теоретический анализ философской, психолого-педагогической и методической литературы, изучалось состояние проблемы и особенности функционирования педагогического опыта, соответствующего проблеме исследования; происходила первичная апробация дидактических средств, проводился констатирующий и поисковый эксперименты. Это позволило определить проблему исследования и сформулировать предмет, цель, гипотезу, методологию, методы и научный аппарат.

На второй этапе (2001-2003 гг.) - экспериментальном -осуществлялся поиск эффективных путей, направленных на создание технологии проектирования целостных курсов и их оптимизацию; продолжалось осмысление и обобщение опыта работы преподавателей педагогических вузов; проводился формирующий эксперимент. На этом этапе апробировалась технология формирования дидактико-методической компетентности будущих учителей.

Третий этап (2003 гг.) - завершающий - посвящен уточнению И верификации предлагаемой технологии; проведен сравнительный анализ

полученных данных, результаты которых позволили сформулировать выводы и рекомендации, направленные на дальнейшее улучшение предложенной технологии проектирования целостных курсов. На данном этапе проводилась систематизация и оценка всех данных, полученных в ходе экспериментальной работы, его итоговая математическая обработка, анализ, систематизация и обобщение результатов исследования, формулировались выводы исследования, производилось оформление диссертации и рекомендаций по внедрению разработанной технологии формирования компетентности.

Базой исследования являлся физико-математический факультет МГОПУ им. М.А. Шолохова.

Научная новизна работы состоит в том, что

1. Теоретически обоснован структурный подход к проектированию целостных учебных процессов, как один из возможных путей модернизации и методической систематизации курсов, профессионально значимых для методико-математической компетентности будущего учителя;

2. Структурный подход в исследовании выступает методическим инструментарием для синхронизации и функциональной взаимосвязи профилирующих математических и методических курсов.

3. Разработана целостная система микроцелей при проектировании целостного учебного курса, являющегося органичным единением фундаментальных математических (алгебра, геометрия, математический анализ), прикладных математических (элементарная математика) и профессионально направленных (методика преподавания математики) курсов, и предложены варианты проведения

диагностик, направленных на экспертизу системности знаний у студентов.

Теоретическая значимость исследования состоит в том, что

1) Структурный подход позволил развить технологию проектирования траектории профессионального становления будущего учителя математики, когда в качестве одного из существенных компонентов ее выделена концепция проектирования системности знаний у учащихся;

2) Применение структурного и технологического подходов к проектированию позволило выделить и описать разные уровни представления педагогических объектов;

3) Структурный подход позволил определить новые методические возможности, реализация которых привела к созданию технологии проектирования целостных курсов, обеспечивающих повышение системности знаний: на уровне понятий и основных фактов внутри одного курса для проектирования вариативных курсов одной и той же дисциплины; на уровне микроцелей при проектировании целостного учебного курса как некоторого синтеза курсов различных учебных дисциплин.

Практическая значимость заключается в том, что разработан комплекс средств технолого-методического оснащения процесса проектирования целостных курсов, прошедшие экспериментальную проверку проекты целостного курса по профилирующим предметам физико-математического факультета педвуза, а также примерный пакет учебно-методической документации (технологические карты, информационные карты занятий, информационные карты профессионального становления будущих учителей), обеспечивающие подготовку компетентного учителя в рамках предложенной концепции.

Достоверность и объективность результатов исследования обеспечивалась обоснованностью исходных теоретико-методологических

позиций, разработкой комплекса диагностических методик, опорой на практические данные изучения качества и процесса его формирования и устойчивой статистически значимой повторяемостью основных показателей процесса формирования, корректным использованием исследовательских функций выбранных нами педагогических технологий. На защиту выносятся следующие положения;

1. Сущностью структурного подхода к проектированию педагогических объектов является их рассмотрение в виде структуры некоторой системы, ее декомпозиции (разбиении): система разбивается на функциональные подсистемы, которые в свою очередь делятся на подфункции, подразделяемые на задачи и так далее. Однако система сохраняет целостное представление, в котором все составляющие компоненты взаимосвязаны.

2. Разработанная теоретическая модель становления профессиональной компетентности будущего учителя математики дает возможность методически целесообразно развивать у будущего учителя математики целостную систему профессионально-значимых знаний, операционных умений и профессионального мировоззрения.

3. Структурный подход в органическом единении с технологическим подходом обеспечивают проектирование целостных учебных курсов и их более высокую по сравнению с обычными междисциплинарными связями интеграцию.

4. Структурный подход к проектированию учебного процесса позволяет:

• Совокупность микроцелей путем структурной оптимизации привести в систему микроцелей;

• Для каждой микроцели конструируется система диагностик и внутри них закладывается в соответствии с ГОСом трехуровневая структура измерителей, адекватная профессиональной компетентности будущего учителя;

• Использование технологического подхода позволяет категорию «структура измерителей» изоморфно представить системой задач и упражнений, гарантирующих вывод студента на требуемый уровень компетентности;

Таким образом, структурный подход целостно охватывает три принципиально важных параметра образовательного процесса: систему микроцелей (и вытекающую из нее логическую структуру курса), систему диагностик, результаты которых выстраивают структуру формирования профессиональной компетентности будущего учителя, и дозирование самостоятельной профессионально значимой деятельности будущего учителя математики, результатом которой является система задач и упражнений. 5. Педагогическим средством формирования системности знаний является не только системно ориентированная логическая структура микроцелей различных курсов, обеспечивающая соответственно организованную систему лекций и семинарских занятий, но и

• системно ориентированное содержание самих курсов;

• система дидактических практикумов, ориентированных на закрепление системных знаний;

• системность в применении знаний из смежных областей в ходе педагогической и производственной практики.

международной конференции «Образовательные технологии для новой экономики» (МЭСИ, 2002) на заседаниях педагогической мастерской академика В.М. Монахова, проводилось чтение лекций и проведение семинарских занятий на физико-математическом факультете МГОПУ им. М.А. Шолохова. Результаты изложены в публикациях, выводы используются на физико-математическом факультете МГОПУ им. М.А. Шолохова в процессе проектирования учебных курсов.

Логика проведенного исследования в существенной мере определила структуру диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии, приложений. Объем работы составляет 164 страницы машинописного текста (без приложений), включающего 28 таблиц, 3 рисунка, 5 схем, 2 приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во Введении обосновывается актуальность исследования, формулируется проблема, цель, гипотеза исследования, определяются объект, предмет, задачи и методы исследования, раскрывается новизна, теоретическая и практическая значимость работы, излагаются основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Теоретические аспекты проблемы структурного подхода» рассматривается сущностная характеристика структурного подхода к проектированию педагогических объектов. Приводятся результаты анализа содержания понятия проектирования, становление понятия педагогическое проектирование, определяется понятие модели, используемое в диссертационном исследовании, рассматривается сущность системного подхода и сущностные характеристики функционально-структурного подхода как основы системного подхода к проектированию педагогических объектов. В данном методологическом перечне мы характеризуем функционально-структурный подход как единение функций и структуры, при

этом функции определяют цель, а структура - способ достижения поставленной цели.

Теоретически обосновывается, что функционально-структурный подход базируется на взаимозависимости функции и структуры в процессе развития системы при определяющей роли функции системы по отношению к ее структуре. Между тем, именно оптимизация структуры позволяет получать значимые результаты.

Значительное место в этой главе занимает рассмотрение требований к профессиональной компетентности учителя, задаваемых ГОСом, а также проводится семантический анализ понятия «профессиональная компетентность» и описываются существующие подходы к пониманию категории «профессиональная компетентность учителя». Известно, что особое влияние на осознание и организацию подготовки будущего учителя в вузе, а также его становление как компетентного специалиста, профессионала оказали смена парадигм образования от традиционной к личностно ориентированной (Е.В. Бондаревская, В.И. Данильчук, В.В. Зайцев, И.А. Колесникова, В М. Монахов, А М. Саранов, Н.К. Сергеев, В.В. Сериков,

B.Г. Фоменко, E.H. Шиянов, И.С. Якиманская и др.) и введение в Российское образовательное пространство Государственных образовательных стандартов, которые зафиксировали потребность современной школы в учителе эрудированном, свободно и критически мыслящем; владеющем системой психолого-педагогических и методических знаний; умеющем работать с разными типологическими группами детей; готовом к поисково-исследовательской работе; способном проектировать как образовательный процесс, так и собственное профессионально-личностное становление.

Изучение представлений о профессиональной компетентности учителя показывает, что оно претерпело значительные изменения: от разработки основ формирования педагогической направленности учителя (A.A. Орлов,

C.Т. Каргин, И.Я. Фастовец и др.) и развития профессионально важных

качеств и личности в целом (И.А. Колесникова, А Е. Кондратенков, Н.В. Кузьмина, Н.Д. Левитов, И.Я. Jlepnep, МН Скаткин, В.А. Сластенин и др.) к определению сущности истоков педагогического творчества (В.И. Андреев, В.И. Загвязинский, Ю.Н. Купюткин, М.М Поташник и др.), анализу психологических основ профессиональной деятельности учителя (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, Е.А. Петрова, A.M. Матюшкин, С.Л. Рубинштейн, Д.Б. Эльконин и др.).

Проведенный анализ диссертационных исследований показал, что ученые преимущественно обращаются к изучению отдельных сторон профессиональной компетентности, а не к целостному, интегративному свойству личности учителя.

Мы рассматриваем профессиональную компетентность учителя как органичное единение трех составляющих:

1) системы знаний, умений, навыков и оптимальных сочетаний методов оперирования педагогическими объектами при обучении математике,

2) сформированность соответствующего математического мировоззрения,

3) профессиональное владение содержанием всего курса школьной математики.

Структурный подход предполагает проектирование таких педагогических объектов как: траектория профессионального становления будущего учителя математики; учебный процесс; методическая система преподавания. В результате проведенного обзора педагогических технологий и анализа их исследовательских функции нами были выбраны в качестве методологической основы исследования следующие технологии:

• технология проектирования траектории профессионального становления будущего учителя математики (А.И. Нижников, В.М. Монахов);

• технология проектирования учебного процесса, основанная на пятипараметрической модели учебного процесса (В.М. Монахов);

• технология проектирования методической системы преподавания (Т.К. Смыковская, В.М. Монахов).

Естественно, что центральным вопросом первой главы являлась модернизация образования. Анализ эмпирических и исследовательских поисков решения проблемы повышения качества педагогического образования убедительно свидетельствует о наличии серьезных «генетических» изъянов, неодолимо разрушающих все предпринимаемые усилия и не позволяющих радикально повысить подготовку кадров для системы образования. (Я.С. Турбовской)

Диссертант участвовал в разработке комплексно-целевой программы модернизации системы высшего профессионального образования физико-математического факультета (руководители А.И. Нижников, В.М. Монахов). В ней выделяются следующие основные направления:

Первое связано с оптимизацией предметного содержания образования, решением проблемы фактологического и научного обогащения изучаемых профессионально-значимых учебных дисциплин, в усилении и совершенствовании методических основ его преподавания, в укреплении его связей с жизнью и с наукой.

Второе - с поиском путей интеграции профессионально-значимых курсов, актуализации межпредметных связей, выявления возможностей создания многофункциональных, интегрированных курсов, блоков, модулей, направленных на развитие современной профессиональной компетентности будущего учителя.

Третье - с развитием личности студента и профессиональной компетентности будущего специалиста, преимущественно его мышления, формирования необходимой мотивации, приобретения профессиональных умений, навыков, практического опыта. В этом направлении мы

противопоставляем идее линейного обучения идею развития личности, что и призвано способствовать профессиональной подготовке учителя.

Вторая глава «Технология проектирования учебного процесса на основе структурного подхода (на примере курсов методики преподавания Математики, элементарной математики, алгебры, геометрии и математического анализа)» состоит из пяти параграфов.

Первый параграф посвящен проектированию системы микроцеяей по профилирующим курсам. В этом же параграфе представлена общая концепция наполнения содержанием профилирующих курсов физико-математического факультета, что нашло свое отражение в так называемся! первичной оптимизации или оптимизации по темам. Необходимо отметить, что первичная оптимизация производится на начальном этапе. Объектом рассмотрения здесь выступают значительные по своему содержанию и временной продолжительности блоки (от отдельной темы до целого блока тем в рамках одного семестра). Затем в рамках полученных блоков формулируются конкретные микроцели.

Во тором параграфе рассматриваются вопросы оптимизации логической структуры курсов представленных в виде последовательности микроцепей. В связи с тем, что для создания целостного системного курса требуется осуществлять различного рода изменения и преобразования в логической структуре существующих курсов, то в данном параграфе описываются и анализируются возможности данных преобразований применительно к конкретным курсам. В результате чего делается фундаментальный вывод о возможности практически произвольного преобразования курса элементарной математики и, как следствие этого, о возможности подчинения его структуры структуре курса методики преподавания математики, как системообразующего в процессе становления будущего учителя математики. Изменение же внутренней логической структуры курсов фундаментальных математических дисциплин возможно только в случае, если это изменение не затрагивает внутреннюю логику построения этих курсов, которая в профессиональном плане естественно является методически и мировоззренчески более значимой.

Все здесь сказанное проиллюстрировано на примере содержания курсов V семестра. На схеме представлен проект с оптимизированной системной логической "структурой, охватывающий V учебный семестр. В данном проекте отсутствует курс математического анализа,' это объясняется тем, что в результате первичной оптимизации было выяснено, что связи данного курса в основном приходятся на предыдущий семестр.

В третьем параграфе рассматриваются вопросы конструирования диагностики как экспертизы степени системности знаний у студентов. Анализируются следующие варианты: развернутое тестирование (B.C. Аванесов) и творческая работа студентов в различных ее формах (Дж. Равен).

Как считает Дж. Равен «... традиционные тесты достижений не могут должным образом оценить результаты педагогического - в полном смысле этого слова - процесса; они не подходят для выявления одаренности учащихся; при попытках улучшить качество образования доверие к тестам уводит внимание учителей от тех целей, которые особо подчеркиваются при обсуждении недостатков системы образования, в сторону частных, незначительных целей; они сужают наши представления об образовании вообще и об академическом образовании в частности и их общепринятое применение при экспертизе содержания и методов обучения приводит к выводам, которые в лучшем случае некорректны, а по большому счету противоречат интересам как ученика, так и всего общества».

Применительно к ВУЗу, мы выделяем два типа таких заданий: подготовка рефератов, курсовых и дипломных работ на заданную тему (работы реферативного характера) и работа в форме дидактического практикума. Таким образом, содержательно показан переход от традиционной диагностики к системной.

Завершается глава представлением проведенного эксперимента. Рассмотрены основные этапы проведенных нами констатирующего и формирующего

А Л А1 Знать понятия следствия системы, равносильности систем уравнений.

Е Б Р А АЗ Знать критерий совместности системы линейных уравнений. Уметь решать системы линейных уравнений методом последовательного исключения переменных.

М гт ВЗ Знать методические особенности линии уравнений, неравенств и их систем в школьном курсе алгебры.

м 02 Понимать тенденции модернизации школьного курса геометрии.

Е2 Владеть методикой изучения основных свойств пл-ти.

Е4 Владеть методикой изучения темы «Сумма углов треугольника»

Микроцели:

Г Е О м Е Т Р И Я А2 Знать основные требования, предъявляемые к системе аксиом, и способы проверки.

АЗ Уметь проверять систему аксиом Вейля трехмерного евклидова пространства на непротиворечивость и полноту (уметь строить определения и доказывать теоремы исходя из аксиоматики).

А5 Знать принципы построения доевклидовой геометрии и геометрии Евклида, в том числе иметь представления о пятом постулате Евклида и об основных фактах геометрии Лобачевского. Знать систему аксиом Гильберта.

эм А1 Уметь доказывать равносильность уравнений.

А2 Уметь решать рациональные уравнения.

А4 Уметь решать системы рациональных уравнений.

экспериментов. Дги каждой из стадий были определены объект, предмет и задачи исследования, сформулированы гипотезы и выводы.

Гистограммы, приведенные ниже, иллюстрируют динамику качественных изменений в экспериментальной и контрольной группах при выполнении заданий системного характера Под заданиями системного типа мы понимаем творческие задания, выполнение которых предполагает привлечение знаний ш смежных дисциплин. Приведем пример таких заданий: «Дать развернутую характеристику различных подходов к использованию метода Гаусса для решения систем в школах различного профиля (рассмотреть школы математического, гуманитарного и общеобразовательного профилей)» или «Разработать основы темы и адаптированную систему упражнений по теме «Матрицы и определители» в школе».

экспериментальная группа

контрольная группа

50% -----

40%

30% м т

30% т:

10% У

0% ■

□ начало эксперимента вконец эксперимента

□ начало эксперимента ■конец эксперимента

При сравнении полученных данных можно отмстить большую положительную динамику в экспериментальной группе (средний балл на начало эксперимента 3,76, на конец - 4,31), по сравнению с контрольной группой (средний балл на начало эксперимента 3,78, на конец- 3,87) что можно рассматривать как подтверждение наших выводов об эффективности разработанной концепции.

Пятый параграф содержит в себе выводы по проведенному исследованию и содержит методические рекомендации по модернизации образовательного процесса, направленные на повышение качества профессионального становления будущего

учителя математики.

В ход е исследования получены следующие результаты и выводы:

1. Определены сущностные характеристики, содержание, структура понятия «профессиональная компетентность учителя» и особенности его трактовки в современных концепциях образования, становление профессиональной компетентности будущего учителя математики как единения трех составляющих: собственно профессиональной компетентности, мировоззрения и операционной составляющей. Выявлены внутренние резервы модернизации системы преподавания на физико-математическом факультете. Реализован методический подход к усилению системности получаемых знаний на основе структурного подхода.

2. Рассмотрена сущность структурного подхода и выявлены методические возможности его применения к педагогическому проектированию, в совокупности составившие новый методический инструментарий Реализованы возможности применения структурного подхода для эффективной оптимизационной работы с:

• понятиями и основными фактами внутри одного курса при проектировании вариативных курсов одной и той же дисциплины, что отвечает одной из задач модернизации образования;

а. На уровне мировоззрения (курсы фундаментальных математических дисциплин);

b. На уровне профессионально-педагогических умений (курс методики преподавания математики);

c. На уровне математических операционных навыков (курс элементарной математики).

3. Полностью разработана вся технологическая документация (атлас технологических карт, оптимизированная межкурсовая логическая структура курсов и методические рекомендации по проведению системной диагностики), охватывающая наиболее трудный этап в траектории профессионального становления будущего учителя математики.

4. Настоящая концепция структурного подхода реализована в виде комплексно-целевой программы модернизации образовательного процесса на физико-математическом факультете по профилирующим предметам (методика преподавания, элементарная математика, фундаментальные математические дисциплины).

Таким образом, поставленная цель диссертационной работы достигнута.

Логическая структура учебного процесса Технологическая карта Тема «Решение уравнений и систем уравнений» Д1 да да д4 дз 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 В.М Монахов Предмет-Элементарная математика

Целеполагание Диагностика Коррекция

А1: Уметь доказывать равносильность уравнений. Д1:1) Докажите, что уравнение не имеет корней г/дГ—Т + а/2 — х = х — 5 2) Равносильны ли следующие пары уравнений' 2х2 + 2х + 3 _ Зх2 + 2х -1 и2х2+2х + 3-Зх2+2х-\? х+2 х+2 Типичные ошибки- • не учитывается область определения; возможные затруднения

3) Равносильны ли следующие уравнения и совокупности уравнений (ответ поясните), (х - 3)^(2 - х) = 0 и х - 3 = 0; ^(2 - х) = 0 4) Решите уравнения и сделайте проверку Если имеются посторонние корни, то объясните причину их появления. ----\х — 4 . л/2х-7

А2: Уметь решать рациональные уравнения. ДО: 1) Решите уравнение: *5 +4дг* -6х3 -24х2 -27х-108 = 0 2> Решите уравнение- х' - х *1 - дг + 2 ^ + ! I1 - I - 2 Типичные ошибки- • при замене переменных; возможные затруднения • при определении необходимой для замены переменной:

3) Решите уравнение: 32х5 - 24х2 - 12х - 77 = 0 4) Решите уравнение- х* +х* + 4х2 + 5х + 25 = 0

АЗ: Уметь решать уравнения, содержащие переменную под знаком модуля ДЗ: 1) Решите уравнение- (х + ])(|х|-1)=-0,5. 2) Решите уравнение: 7-4, = ¡4,-71- Типичные ошибки • при раскрытии модуля: • при определении принадлежности решения промежутку, возможные затруднения- • при объединении множества решений.

3) Решите уравнение: ||х + 4| - 2х| = Зх - 1 • 4"! Решите уравнение: 1* " 4И+ 3 . (. + - 5|

А4: Уметь решать системы рациональных уравнений. Гх + >• + г = 3, Д4:1) Решите систему- 1х + 2у-г = 2, [х + ху + гх = 3 -,„ (х2 -Зх>' + у2 = -1, 2) Решете систему Зх2 -XV +3/ =13. Типичные ошибки • отбрасывается часть решений системы: возможные затруднения • при замене переменных, • при определении способа решений

3) Решите систему

4) Решите систему.

-*у + у' =601, -х}, + у' =21.

У 10

X 3

гх 15

У 2

V = 6

г 5

А5: Уметь решать задачи на составление уравнений.

Д5: 1) Запись шестизначного числа начинается цифрой 2. Если эту цифру перенести с первого места на последнее, сохранив порядок остальных цифр, то вновь полученное число будет втрое больше первоначального Найдите первоначальное число

2) Сосуд с емкостью 12 л наполнен кислотой. Из него выливают некоторое количество кислоты во второй сосуд такой же емкости и второй сосуд дополняют водой. Теперь смесью т второго сосуда дополняют первый сосуд. Затем из первого сосуда переливают 4 л во второй, после чего в обоих сосудах количество чистой кислоты (в растворах) оказывается одинаковым. Сколько кислоты первоначально перелито из первого сосуда во второй?

Типичные ошибки'

• неверная запись числа при помощи введенных переменных;

• неверно выбирается объект при работе с процентами;

возможные затруднения:

• при связывании известных и введенных величин в задачах

3) Две точки, двигаясь по окружности в одном направлении, встречаются через каждые 56 мин, двигаясь в противоположных направлениях - через каждые 8 мин. Найдите скорость каждой точки и длину окружности, если

известно, что за 1 с первая точка проходит на ~ м больше, чем вторая

4) Свежие грибы содержат 90% воды, а сушеные - 12% Сколько получится сушеных грибов из 88 кг свежих?

Дозирование домашних заданий

«удовлетворительно»

«хорошо»

ДР1

№№ 286, 288,290,297, 299

№№ 306,309

№№ 321, 330

ш.

№№334, 338,352,356

№№ 366, 367

№380

ДРЗ

№№ 390, 397

№№401,404

№410

ДР4

№№412,423,428,444

№№ 445,453

№№ 462, 475

№№ 483, 492, 515, 555, 615, 621

№№499,521,551,585,606

№№539,540,563, 586,617

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Проектирование учебного процесса по курсу «Алгебра-8». Дидактический практикум. Москва, РИЦ «Альфа» МГОПУ, 2001. - 126 с. (в соавторстве).

2. Муханов С.А. Структурный подход к проектированию целостного учебного процесса. Учебное пособие. Для учителей и студентов пед. спец. М., РИЦ «Альфа» МГОПУ им. М.А. Шолохова, 2003. - 53 с.

3. Математические структуры в проектировании учебного процесса//Научно-методическое обеспечение управления качеством образования/Материалы Всероссийской научно-практической заочной конференции. - Тверь, 2002. С. 67-71.

4. Применение аппарата структур к проектированию в образовании.//Методика преподавания математики. Вопросы технологии. Сборник научных трудов/Отв. Редактор А.И. Нижников. М., РИЦ «Альфа» МГОПУ им. М.А. Шолохова, 2003. -С. 52-62.

5. Дидактический практикум как имитационная обучающая модель в образовании//Современные проблемы математики и естествознания. Материалы первой Всероссийской научно-технической конференции (Computer-Based Conference). В 2 частях. Часть 1. - Н.Новгород: Межрегиональное Верхне-Волжское отделение Академии технологических наук Российской Федерации (МВВО АТН РФ), 2002., С. 1-2. (в соавторстве).

6. Математические структуры в проектировании учебного процесса. // Активизация учебного процесса в ВУЗе и школе: формы, методы, технические средства: Сб. методич. и науч. тр./Под общ. ред. А.И. Зиновьева. - Славянск-на-Кубани, 2002. - С. 24-27.

7. Дидактико-методическая компетентность учителя математики: сущностные характеристики. // Современные вопросы методики

обучения математике / Науч. ред. Смыковская Т.К.: Сб. науч. тр. -Волгоград: Изд-во ВГИПК РО, 2003. -С. 12 - 15. (в соавторстве). Применение структурного подхода к проектированию учебного процесса. // Образовательные технологии для новой экономики: Сборник материалов международной конференции. - М.: Изд-во МЭСИ, 2002. - С. 210 - 214.

Проектирование интегральных курсов как главный резерв модернизации образования. // Предметно-методическая подготовка будущего учителя математики, информатики и физики. Сборник статей Всероссийской научной конференции 21-23 апреля 2003 г. Том I., Тольятти. - С. 375-379.

Формат 60x90/16. объем АО п. л Печать офсетная. Бумага офсетная. Тираж 1С0 экз. Заказ № Ь5

РНБ Русский фонд

2006-4 9628

28 О KT 2003

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Муханов, Сергей Александрович, 2003 год

Введение.

Глава I. Теоретические аспекты проблемыктурного подхода.

1.1 Сущность структурного подхода к проектированию педагогических объектов.

1.2. Профессиональная компетентность учителя математики задаваемая ГОСом, как целевое условие структурного подхода.

1.3 Выбор педагогических технологий, обеспечивающих структурный подход.

1.4 Структурный подход как одно из дидактических средств модернизации образовательного процесса.

Глава II. Технология проектирования учебного процесса на основе структурного подхода (на примере курсов методики преподавания математики, элементарной математики, алгебры, геометрии и математического анализа).

2.1 Проектирование микроцелей.

2.2 Оптимизация логической структуры курсов.

2.3 Система диагностики микроцелей.

2.4 Педагогический эксперимент.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Структурный подход к проектированию целостного учебного процесса"

В своем выступлении на VII съезде Российского Союза ректоров В.В.Путин дал оценку состояния отечественной высшей школы и определил первоочередные задачи ее развития. Высокий уровень образования, подчеркнул Президент, остается одним из показателей, благодаря которым Россия входит в число ведущих государств мира. Его совершенствование — важнейший приоритет политики государства. Опираясь на накопленный потенциал и свои богатые традиции, высшие учебные заведения могут и должны вносить растущий вклад в экономическое развитие и повышение уровня жизни населения. Для этого необходимо упорядочить структуру подготовки кадров, приблизив ее к имеющимся потребностям, обеспечить улучшение качества образования, особенно в негосударственных вузах. Усилить внимание к обеспечению государственных учреждений, организаций и предприятий высококвалифицированными специалистами.

Переход к непрерывному образованию - этому предвестнику гуманитарной революции — требует отрицания старой педагогической парадигмы, кардинального пересмотра всей методологической и концептуальной основы традиционной педагогики, берущей начало в трудах Я. А. Коменского и других ученых. (А. А. Вербицкий)

Все сказанное выше позволяет сделать вывод о том, что актуальность настоящего исследования определяется противоречием между имеющимися в структуре подготовки учителей математики потенциальными возможностями, позволяющими использовать потенциал проектирования системно-целостного учебного процесса, и сложившейся практикой подготовки учителей в педагогических вузах.

Предмет исследования — структурный подход к проектированию целостного учебного процесса по профилирующим предметам физико-математического факультета педвуза.

В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие задачи:

1. Выявить сущность структурного подхода к проектированию учебного процесса;

Решение указанных задач привело к следующей гипотезе: структурный подход к проектированию целостного учебного процесса будет эффективным, если будут выполнены следующие условия:

• Во-первых, необходимо, чтобы содержание курсов методики преподавания математики и элементарной математики интегративно и изоморфно отражали на качественно ином уровне содержание школьной математики.

A.M. Саранов, Н.К. Сергеев и др.), личностного (Е.В. Бондаревская,

B.C. Ильин, И.А. Колесникова, В.В. Сериков, В.А. Сластенин, И.С. Якиманская и др.), технологического (В.П. Беспалько, В.А. Далингер, В.Ф. Любичева, Г.Л. Луканкин, В.М. Монахов, В.Ю. Питюков, Т.К. Смыковская, А.И. Уман и др.) и междисциплинарного (Э.Н. Гусинский, Ф.К. Савина, В.Т. Фоменко и др.) подходов, концепции проектирования методической системы учителя математики и информатики (И.Н. Антипов, Я.А. Ваграменко, Г.Н. Яковлев, Т.К. Смыковская), траектории профессионального становления учителя (А.И. Нижников, В.М. Монахов).

В исследовании использовалась система методов:

• сравнительный анализ программ и учебных пособий по фундаментальным математическим дисциплинам, методике преподавания математики и элементарной математике, государственных стандартов профессионального образования по соответствующим дисциплинам для физико-математического факультета педагогических институтов. Результаты анализа использованы при составлении проекта модернизации учебного процесса на физико-математическом факультете;

• эмпирические (наблюдение, анкетирование, интервьюирование, метод экспертных оценок; эксперимент (констатирующий и формирующий); системный и качественный анализ полученных данных; описание и фиксация результатов исследования).

Основные этапы и организация исследования:

На первом этапе (2000—2001 гг.) — поисково-теоретическом — осуществлялся теоретический анализ философской, психолого-педагогической и методической литературы, изучалось состояние проблемы и особенности функционирования педагогического опыта, соответствующего проблеме исследования; происходила первичная апробация дидактических средств, проводился констатирующий и поисковый эксперименты. Это позволило определить проблему исследования и сформулировать предмет, цель, гипотезу, методологию, методы и научный аппарат.

На второй этапе (2001-2003 гг.) — экспериментальном — осуществлялся поиск эффективных путей, направленных на создание технологии проектирования целостных курсов и их оптимизацию; продолжалось осмысление и обобщение опыта работы преподавателей педагогических вузов; проводился формирующий эксперимент. На этом этапе апробировалась технология формирования дидактико-методической компетентности будущих учителей.

Третий этап (2003 гг.) — завершающий - посвящен уточнению и верификации предлагаемой технологии; проведен сравнительный анализ полученных данных, результаты которых позволили сформулировать выводы и рекомендации, направленные на дальнейшее улучшение предложенной технологии проектирования целостных курсов. На данном этапе проводилась оценка всех данных, полученных в ходе экспериментальной работы, его итоговая математическая обработка, анализ, систематизация и обобщение результатов исследования, формулировались выводы исследования, производилось оформление диссертации и рекомендаций по внедрению разработанной технологии формирования компетентности.

Базой исследования являлся физико-математический факультет МГОПУ им. М.А. Шолохова.

Научная новизна работы состоит в том, что

Теоретическая значимость исследования состоит в том, что

1. Структурный подход позволил развить технологию проектирования траектории профессионального становления будущего учителя математики, когда в качестве одного из существенных компонентов ее выделена концепция проектирования системности знаний у учащихся;

2. Применение структурного и технологического подходов к проектированию позволило выделить и описать разные уровни представления педагогических объектов.

3. Реализация структурного подхода определила новые методические возможности, в результате чего появилась технология проектирования целостных курсов, обеспечивающих повышение системности знаний: на уровне понятий и основных фактов внутри одного курса для проектирования вариативных курсов одной и той * же дисциплины; на уровне микроцелей при проектировании целостного учебного курса как некоторого синтеза курсов различных учебных дисциплин; Практическая значимость заключается в том, что разработан комплекс средств технолого-методического оснащения процесса проектирования целостных курсов. Прошедшие экспериментальную проверку проекты целостного курса по профилирующим предметам физико-математического факультета педвуза, а также примерный комплект учебно-методической документации (технологические карты, информационные карты занятий, информационные карты профессионального становления будущих учителей), обеспечивающие подготовку компетентного учителя в рамках предложенной концепции.

Достоверность и объективность результатов исследования обеспечивалась обоснованностью исходных теоретико-методологических позиций, разработкой комплекса диагностических методик, опорой на практические данные изучения качества и процесса его формирования и устойчивой статистически значимой повторяемостью основных показателей процесса формирования, корректным использованием исследовательских функций выбранных нами педагогических технологий.

На защиту выносятся следующие положения: 1. Сущностью структурного подхода к проектированию педагогических объектов является их рассмотрение в виде структуры некоторой системы, ее декомпозиции (разбиении): система разбивается на функциональные подсистемы, которые в свою очередь делятся на подфункции, подразделяемые на задачи и так далее. Однако система сохраняет целостное представление, в котором все составляющие компоненты взаимосвязаны.

Разработанная теоретическая модель становления профессиональной компетентности будущего учителя математики дает возможность методически целесообразно развивать у будущего учителя математики целостную систему профессионально-значимых знаний, операционных умений и профессионального мировоззрения.

Структурный подход в органическом единении с технологическим подходом позволяют проектировать целостные учебные курсы, что приводит к более высокому уровню интеграции по сравнению с обычными междисциплинарными связями.

Структурный подход к проектированию учебного процесса позволяет:

• Совокупность микроцелей путем структурной оптимизации привести в систему микроцелей;

• Для каждой микроцели возникает система диагностик и внутри них закладывается в соответствии с ГОСом трехуровневая структура измерителей, адекватная профессиональной компетентности будущего учителя;

• Использование технологического подхода позволяет гипотетически слово «структура» связать с системой задач и упражнений, гарантирующих вывод студента на требуемый уровень компетентности;

5. Педагогическим средством формирования системности знаний является не только системно ориентированная логическая структура микроцелей различных курсов, обеспечивающая соответственно организованную систему лекций и семинарских занятий, но и

• системно ориентированное содержание самих курсов;

• систему дидактических практикумов, ориентированных на закрепление системных знаний;

• системность в применении знаний из смежных областей в ходе педагогической и производственной практики.

Апробация и внедрение результатов исследования: материалы исследования обсуждались на аспирантских семинарах и заседаниях кафедры методики преподавания и педагогических технологий МГОПУ им. Шолохова, отдельные результаты и выводы докладывались на на прошедших в последнее время всероссийских конференциях: «I Всероссийская научно-техническая конференция» (Нижний Новгород, 2002), «Научно методическое обеспечение управления качеством образования» (Тверь, 2002), на международной конференции «Образовательные технологии для новой экономики» (МЭСИ, 2002) на заседаниях педагогической мастерской академика В.М. Монахова, проводилось чтение лекций и проведение семинарских занятий на физико-математическом факультете МГОПУ им. М.А. Шолохова. Результаты изложены в публикациях, выводы используются на физико-математическом факультете МГОПУ им. М.А. Шолохова в процессе проектирования учебных курсов.

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

2.5 Выводы и рекомендации

2. Рассмотрена сущность структурного подхода и выявлены методические возможности его применения к педагогическому проектированию, в совокупности составившие новый методический инструментарий. Реализованы возможности применения структурного подхода для эффективной оптимизационной работы с:

• микроцелями при проектировании целостного учебного курса как некоторого синтеза курсов различных учебных дисциплин для повышения системности знаний учащихся. Подобный проект позволяет в полной мере реализовать и показать взаимосвязь глобальных целей профилирующих курсов. Нами рассмотрена взаимосвязь курсов на трех уровнях: a. На уровне мировоззрения (курсы фундаментальных математических дисциплин); b. На уровне профессионально-педагогических умений (курс методики преподавания математики); с. На уровне математических операционных навыков (курс элементарной математики).

Таким образом, поставленная цель диссертационной работы достигнута.

Методические рекомендации:

1. Необходимо, чтобы главной целью методической системы преподавания курсов методики преподавания математики, элементарной математики и фундаментальных математических дисциплин являлась профессиональная компетентность будущего учителя математики в соответствии с государственным образовательным стандартом.

2. Необходимо, чтобы содержание курсов методики преподавания математики и элементарной математики интегративно и изоморфно отражали на качественно ином уровне содержание школьной математики.

3. Необходимо, чтобы была установлена структурная взаимосвязь курсов методики преподавания математики и элементарной математики с фундаментальными профилирующими математическими предметами.

4. Методическим инструментарием установления структурной взаимосвязи может являться структурный подход, сущность которого состоит в рассмотрении педагогических объектов в виде структуры некоторой системы, ее декомпозиции (разбиении): система разбивается на функциональные подсистемы, которые в свою очередь делятся на подфункции, подразделяемые на задачи и так далее. Однако система сохраняет целостное представление, в котором все составляющие компоненты взаимосвязаны.

5. Структурный подход к проектированию учебного процесса позволяет:

• Совокупность микроцелей путем структурной оптимизации привести в систему микроцелей;

6. Педагогическим средством формирования системности знаний является не только системно ориентированная логическая структура микроцелей различных курсов, обеспечивающая соответственно организованную систему лекций и семинарских занятий, но и

• системно ориентированное содержание самих курсов;

• система дидактических практикумов, ориентированных на закрепление системных знаний;

• системность в применении знаний из смежных областей в ходе педагогической и производственной практики.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Муханов, Сергей Александрович, Москва

1. Абчук В.А. Лекции по менеджменту. Решение. Предвидение. Риск.-Санкт-Петербург: Союз, 1999.-336 с.

2. Аванесов B.C. Композиция тестовых заданий. 2 изд. М. Адепт, 1998.-217с.

3. Адольф В. А. Формирование профессиональной компетентности будущего учителя// Педагогика. 1998. — № 1. — с. 72—75.

4. Акофф Р. Искусство решения проблем. — М.: Мир, 1982.

5. Алексеев Н. Проектирование // Новые ценности образования: Тезаурус. -М., 1994. С. 76-78.

6. Анисимов О.С. Методологическая культура педагогической деятельности и культура мышления. — М., 1991. — 416 с.

7. Архангельский С.И. Учебные процесс в высшей школе, его закономерные основы и методы: Учеб.-метод. пособ. — М.: Высш. школа, 1980.-368 с.

8. Афанасьев В.Г. О системном подходе в социальном познании // Вопросы философии, 1973.-№ 6.-С. 98-111.

9. Балл Г.А. Теория учебных задач / Психолого-педагогический аспект. -М.: Педагогика, 1990. 183 с.

10. Банько Н.А. Формирование профессионально-педагогической компетентности у будущих инженеров. Автореферат дисс. . канд. пед. наук. Волгоград, 2002. 28 с.

11. Безрукова B.C. Педагогика. Проективная педагогика: Учеб. пособ. для инженерно-пед. инст-тов и индустр.-пед. техникумов. — Екатеринбург: Деловая книга, 1996. 344 с.

12. Белозерцев Е.П. Высшая педагогическая школа в системе непрерывного образования учителя: Автореф. дисс. докт. пед. наук. — Л., 1990. — 49 с.

13. Беляева Э.С. Система факультативных курсов «Математические методы в экономике»: Автореферат дисс. . канд. пед. наук. М, 1973.