автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Учебные сетевые проекты в обучении математике как средство развития познавательной активности студентов-гуманитариев
- Автор научной работы
- Голубев, Олег Борисович
- Ученая степень
- кандидата педагогических наук
- Место защиты
- Вологда
- Год защиты
- 2010
- Специальность ВАК РФ
- 13.00.02
Автореферат диссертации по теме "Учебные сетевые проекты в обучении математике как средство развития познавательной активности студентов-гуманитариев"
На правах рукописи
ГОЛУБЕВ ОЛЕГ БОРИСОВИЧ
УЧЕБНЫЕ СЕТЕВЫЕ ПРОЕКТЫ В ОБУЧЕНИИ МАТЕМАТИКЕ КАК СРЕДСТВО РАЗВИТИЯ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ СТУДЕНТОВ-ГУМАНИТАРИЕВ
13. 00. 02 — теория и методика обучения и воспитания (математика)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук
Ярославль 2010
2 о МДМ 2010
004602854
Работа выполнена на кафедре алгебры, геометрии и теории обучения математике ГОУ ВПО «Вологодский государственный педагогический университет»
Научный руководитель:
доктор педагогических наук, профессор Тестов Владимир Афанасьевич
Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор
Кузнецова Валентина Анатольевна
доктор педагогических наук, профессор Козлов Олег Александрович
Ведущая организация:
Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова
Защита состоится «19» мая 2010 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.307.03 по защите докторских и кандидатских диссертаций при ГОУ ВПО «Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушипского» по адресу: 150000, г. Ярославль, ул. Республиканская, д. 108, ауд. 210.
Отзывы на автореферат присылать по адресу: 150000, г. Ярославль, ул. Республиканская, д. 108.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Ярославский государственный педагогический университет им. К. Д. Ушипского».
Автореферат разослан «16» апреля 2010 года.
Ученый секретарь диссертационного совета
Т.Л. Трошина
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. На современном этапе модернизации перед российским образованием стоит ряд задач: внедрение новых информационных технологий в учебный процесс, повышение доступности образования, его качества и эффективности, обновление содержания образования, приведение его в соответствие с требованиями времени и задачами развития страны.
Современные подходы в образовании, в том числе использование современных информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), позволяют создавать условия для развития новых поколений российских граждан, формирования востребованных в будущем специалистов, готовых к эффективной трудовой деятельности в условиях информационного общества. В связи с этим в современных условиях остро назрела необходимость информатизации сферы образования.
Под информатизацией образования на современном этапе развития ИКТ подразумевается не только применение вычислительной техники в преподавании информатики и других дисциплин, но и предоставление учащимся доступа к огромному объему информации, хранящейся в удаленных базах данных и архивах.
Нынешнему молодому поколению, растущему в условиях стремительных перемен, жить придется в совершенно ином обществе, динамически изменяющемся, поэтому важнейшей становится проблема подготовки молодежи к самостоятельной деятельности, к умению принимать решения, не потеряв при этом своей личностной самобытности, нравственных начал, способности к самопознанию и самореализации.
Вузы с переходом на цифровые технологии будут кардинально отличаться не только по техническому и информационному оснащению, но и но технологиям обучения, по содержанию учебного процесса, по уровню управления образовательной средой. Особенно актуальной является проблема овладения новыми информационно-коммуникационными технологиями студентов-гуманитариев, которых традиционно считают далекими от точных наук. К гуманитариям в нашем исследовании мы относим студентов, обучающихся на таких специальностях, как «Юриспруденция» и «Журналистика».
Особую актуальность в настоящее время приобретает проблема развития познавательной активности обучаемых в образовательном процессе. В связи с этим в процессе обучения математике необходимо изменить подходы к организации самостоятельной учебно-познавательной деятельности студентов, поскольку эффективная организация таковой способна не только создавать условия для повышения качества обучения, но и влиять на развитие творческих способностей, самостоятельности и активности, то есть способствовать становлению и развитию профессиональной компетентности человека.
Рассмотрению проблемы развития познавательной активности посвятили свои труды отечественные и зарубежные исследователи: Г. С. Батищев,
П. П. Блонский, Л. С. Выготский, А. С. Макаренко, С. Л. Рубинштейн, М. Н. Скаткин, В. А. Сухомлинский, Г. И. Щукина, Б. М. Теплов, А. Масяоу, К. Роджерс, 3. Фрейд, Э. Фромм, Э. Эриксон и др.
Актуальность данного диссертационного исследования определяется следующими обстоятельствами: во-первых, использование современных информационных технологий дает возможность при обучении математике формулировать проблемные задачи, для решения которых необходим поиск, обработка и анализ полученной информации, во-вторых, процессы информатизации образования требуют при обучении математике освоения новых технических средств и технологий.
Сегодня наиболее бурно развивающимся направлением информатизации системы образования являются сетевые технологии, которые открывают совершенно новые возможности для творчества и самореализации как учащихся, так и преподавателей. Сетевые технологии способствуют сопряжению гуманитарных и естественнонаучных знаний, сближению процессов обучения и исследования, обучения и воспитания. Они открывают для системы образования принципиально новые возможности ускоренного индивидуального развития каждого студента.
Компьютерные сети в обучении математике можно применять для совместного использования программных ресурсов, осуществления интерактивного взаимодействия, своевременного получения информации, непрерывного мониторинга качества полученных знаний и т.д. Одним из видов деятельности студентов при использовании сетевых технологий является учебный сетевой проект, успешность выполнения которого во многом зависит от четкости его планирования и организации. В сети Интернет имеются сайты (http://wiki.iteach.ru, http://letopisi.ru, http://ru.wikipedia.org и др.), с помощью которых можно реализовать различные сетевые проекты. Эти сайты поддерживают концепцию развития Интернет - Веб 2.0, принципиальным отличием которой является возможность создания контента любым пользователем сети.
Применение современных активных методов в обучении математике, таких как сетевые проекты, позволяет студентам развивать не только познавательную активность, но и навыки работы с компьютером, овладевать новыми информационными технологиями, учиться применять их в своей будущей профессиональной деятельности.
В связи с вышесказанным укажем на сложившиеся противоречия между:
- уровнем развития новых информационных технологий в образовании и недостаточно разработанной методикой их применения при обучении математике в вузе;
- слабой математической подготовкой студентов-гуманитариев при существующих методах и формах обучения в вузе и потребностями общества в квалифицированных специалистах, владеющих современными математическими методами;
- необходимостью использования метода проектов для развития познавательной активности студентов-гуманитариев и недостаточным уровнем
разработки методики его применения с использованием сетевых технологий в обучении математике.
Представленные противоречия позволили сформулировать проблему исследования: каковы педагогические условия развития познавательной активности студентов-гуманитариев в обучении математике на основе применения сетевых проектов?
Цель исследования: выявить педагогические условия реализации сетевых проектов для развития познавательной активности студентов-гуманитариев при обучении математике.
Объект исследования - процесс обучения математике студентов -гуманитариев.
Предмет исследования - использование сетевых проектов как средства развития познавательной активности в процессе обучения математике студентов - гуманитариев.
Гипотеза исследования - если в процессе обучения математике студентов-гуманитариев:
- использовать в качестве методической поддержки разработанный электронный курс,
- реализовать модель развития познавательной активности на основе учебных сетевых проектов,
- применить разработанную методику использования учебных сетевых проектов с использованием современных информационных технологий, построенную на решении задач, профессионально значимых для студентов,
то это приведет к повышению познавательной активности и сформирует такие качества личности, которые обеспечат способность и готовность применять полученные в вузе знания в практической деятельности.
Задачи исследования:
1. На основе анализа научной, методической литературы и интернет-источников выяснить степень разработанности темы исследования с теоретической точки зрения; проанализировать практический опыт применения учебных сетевых проектов в обучении математике в школе и вузе.
2. Выявить педагогические условия применения учебных сетевых проектов в обучении математике для развития познавательной активности студентов-гуманитариев.
3. Разработать и апробировать модель развития познавательной активности на основе учебных сетевых проектов у студентов-гуманитариев в процессе обучения математике в вузе.
4. Разработать содержание и методику проведения учебных сетевых проектов в обучении математике для студентов-гуманитариев.
5. Провести педагогический эксперимент для сравнения эффективности двух методик: разработанной автором и традиционной.
Теоретико-методологическую основу исследования составляют работы, посвященные:
1. Методологии и методике обучения математике в вузе - В. В. Афанасьев, В. А. Гусев, А. Л. Жохов, В. А. Кузнецова, В. Л. Матросов, В. М. Монахов,
A. Г. Мордкович, С. А. Розанова, Н. X. Розов, Г. И. Саранцев, 3. А. Скопец, Е. И. Смирнов, В. А. Тестов, А. В. Ястребов и др.
2. Теории деятельностного подхода - JI. С. Выготский, П. Я. Гальперин,
B. В. Давыдов, О. Б. Епишева, А. Н. Леонтьев, М. И. Рожков, С. Л. Рубинштейн, Н. Ф. Талызина, В. Д. Шадриков и др.
3. Теории компетентностного подхода - А. А. Вербицкий, Е. В. Бондаревская, И. А. Зимняя, В. Н. Мясищев, В. В. Сериков,
A. В. Хуторской, В. Д. Шадриков, О. Н. Шахматова, В. М. Шепель, И. С. Якиманская и др.
4. Идеям активизации и развития познавательной активности -
B. Б. Бопдаревский, А. К. Маркова, Н. Г. Морозова, М. А. Родионов, В. Д. Семенов, М. Н. Скаткин, П. И. Пидкасистый, А. М. Прихожан, Т. И. Шамова, Г. И. Щукина и др.
5. Современным концепциям информатизации образования, теории и практике дистанционного обучения - А. А. Андреев, С. П. Грушевский, В. Г. Кинелев, О. А. Козлов, A.A. Кузнецов, М. В. Моисеева, Е. С. Полат, Ю. А. Первин, И. В. Роберт, В. И. Солдаткин, Г. М. Троян и др.
6. Реализации внутри - и межпредметных связей - Н. Я. Виленкин, В. А. Гусев, В. А. Дшшнгср, А. Н. Колмогоров, В. Л. Матросов, В. М. Монахов,
A. Г. Мордкович, П. М. Эрдниев и др.
7. Прикладной и профессиональной направленности обучения -
B. А. Кузнецова, В. М. Монахов, Ю .П. Поваренков, Н. X. Розов, Е. И. Смирнов, Н. А. Терешин, В. А. Тестов, В. Д. Шадриков, И. М. Шапиро и др.
В работе используется следующие методы исследования: теоретические (анализ зарубежной и отечественной философской, математической, научно-методической и психолого-педагогической литературы по проблеме исследования, изучение педагогического опыта); эмпирические (наблюдение за деятельностью студентов в учебном процессе, анкетирование, тестирование, анализ творческих и контрольных работ студентов, педагогический эксперимент); статистические (обработка и анализ результатов педагогического эксперимента).
Научная новизна диссертационного исследования:
1. Выявлены педагогические условия (организационные, методические, технические, личностные) использования сетевых проектов как средства развития познавательной активности при обучении математике студентов-гуманитариев.
2. Разработана, апробирована и экспериментально обоснована модель формирования познавательной активности на основе учебных сетевых проектов у студентов-гуманитариев в процессе обучения математике в вузе и механизм ее реализации.
3. Разработана методика применения учебных сетевых проектов при обучении математике в вузе студентов-гуманитариев: выделены этапы проведения проектов, разработана дидактическая поддержка проектов, определена система оценивания проектов, описаны программные средства реализации проектов.
Теоретическая значимость исследования заключается в следующем:
1. Теоретически обоснована возможность повышения уровня познавательной активности студентов по математике в результате выполнения учебных сетевых проектов.
2. Теоретически обоснован комплекс дидактических принципов применения учебных сетевых проектов в математической подготовке студентов-гуманитариев, позволяющий развивать их познавательную активность.
3. Теоретически обоснованы содержание проведения учебных сетевых проектов при обучении математике студентов-гуманитариев.
Практическая значимость исследования:
1. Разработаны и апробированы учебные сетевые проекты, а также учебные материалы, позволяющие реализовать эти проекты в обучении математике.
2. Разработана методика применения учебных сетевых проектов в обучении математике, которую можно перенести на различные дисциплины.
3. Апробирована технология Вики (технология организации совместной работы над коллективными проектами) в среде дистанционного обучения Moodle, позволяющая реализовать учебные сетевые проекты.
Положения, выносимыс на защиту:
1. Развитию познавательной активности студентов-гуманитариев в обучении математике способствует выполнение совокупности педагогических условий проведения сетевых проектов: организационных (использование групповых форм работы, разработка этапов проекта); методических (использование профессионально ориентированных и разноуровневых задач, межпредметная и внутрипредметная интеграция знаний); технических (использование технологии Вики в среде дистанционного обучения для реализации сетевого проекта); личностных (учет индивидуальных особенностей студентов).
2. Созданная модель развития познавательной активности студентов гуманитарных специальностей вузов на основе применения учебных сетевых проектов и использования разработанного электронного курса позволяет учесть особенности воздействия ее составляющих на развитие различных компонентов познавательной активности и формирование компетенций (когнитивных, информационных, коммуникативных).
3. Разработанная методика применения учебных сетевых проектов в обучении математике, построенная на решении задач, профессионально значимых для студентов, является эффективным средством для развития их познавательной активности.
База исследования. Исследование проводилось поэтапно на базе Вологодского государственного педагогического университета с 2005 по 2010 год.
В соответствии с выдвинутой целью, гипотезой и задачами исследование проводилось в три этапа.
Этапы исследования:
На первом этапе (2005-2006 гг.) накапливался эмпирический материал на основе обобщения практического опыта. Осуществлялись изучение и анализ психолого-педагогической, научно-методической литературы по проблеме исследования, определялись цель, объект, предмет, задачи, рабочая гипотеза исследования.
На втором этапе (2006-2007 гг.) осуществлялась теоретическая разработка диссертационной проблемы; выявлялись и обосновывались основные факторы, компоненты и уровни познавательной активности студентов; разрабатывалась методика проведения сетевых проектов при обучении математике; проводился констатирующий эксперимент, в ходе которого устанавливались уровни познавательной активности и математической подготовки студентов-гуманитариев; изучалось программное обеспечение для реализации сетевого проекта; строилась модель развития познавательной активности в вузе студентов-гуманитариев на основе учебных сетевых проектов.
На третьем этапе (2007-2010 гг.) анализировались результаты опытно-экспериментального внедрения сетевых проектов в обучении математике, сопоставлялись полученные эмпирические данные по экспериментальным и контрольным группам, делались соответствующие выводы и анализ статистических методов по результатам эксперимента, оформлялся текст диссертации.
Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечиваются многосторонним анализом проблемы, опорой на непротиворечивость основных положений математических, информационных, методологических, психолого-иедагогических исследований, адекватных цели и задачам исследования; апробированностью разработанных учебных сетевых проектов в обучении математике; статистической значимостью полученных в ходе проведения эксперимента данных.
Личный вклад заключается в разработке научно-обоснованной методики применения сетевых проектов в обучении математике для студентов гуманитарных специальностей, целью которой является развитие познавательной активности студентов, в разработке этапов проекта, системы оценивания проекта, в разработке учебных материалов, позволяющих реализовать сетевые проекты.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в ходе проведения курса «Математика и информатика» для студентов Вологодского государственного педагогического университета. Основные положения и результаты исследования обсуждались автором на заседаниях кафедры алгебры, геометрии и теории обучения математике Вологодского государственного педагогического университета; на аспирантских проблемных семинарах при кафедре; докладывались автором на XXVI Всероссийском семинаре преподавателей математики университетов и педагогических вузов «Новые средства и технологии обучения математике в школе и вузе» (г. Самара, 2007), на Международной научно-практической конференции
«Информационные технологии в науке и образовании» (г. Железноводск, 2008), на Межвузовской научно-практической конференции «Дистанционное обучение в высшем профессиональном образовании» (г. С-Петербург, 2008), на региональной научно-практической конференции «Информационно-образовательная среда учебного учреждения» (п. Шексна, 2009). Основные результаты исследования отражены в 10 научных публикациях.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы из 177 наименований и 6 приложений.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении раскрыта актуальность темы исследования, указана его цель, выдвинута гипотеза исследования, определены объект, предмет, задачи и методы исследования. Также во введении сформулированы научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, перечислены положения, выносимые на защиту, приведены сведения об апробации и внедрении результатов исследования.
Первая глава «Теоретические основы использования учебных сетевых проектов в обучении математике» состоит из четырех параграфов.
В первом параграфе «Развитие познавательной активности учащихся» раскрывается понятие познавательной активности, перечислены факторы развития познавательной активности.
До сих пор в методической литературе нет единого толкования понятия «познавательная активность». Данной проблемой занимались такие исследователи, как С. Л. Рубинштейн и Л. С. Выготский. Существуют различные подходы к пониманию сущности познавательной активности. Познавательную активность рассматривают как качество личности (3. А. Абасов, К. А. Абульханова-Славская, Т.А. Ильина, А. И. Раев, Г. И. Щукина), как самостоятельную деятельность (М. А. Данилов, А. А. Люблинская, Е. В. Коротаева, М. И. Лисина), как цель деятельности (Ш. А. Амонашвили, А. М. Прихожан, М. Н. Скаткин, Р. С. Черкасов, Т. И. Шамова, Ю.И.Щербаков).
В нашем исследовании при определении познавательной активности студентов использовался интегративный подход, при котором познавательная активность была определена и как продуктивная деятельность, в которой проявляется отношение обучающихся к содержанию и характеру учебно-познавательной деятельности, и как ценное личностное качество, характеризующееся умением студентов находить нужную информацию, критически ее анализировать, применять ее для решения учебных задач.
Одним из средств развития познавательной активности студентов является познавательная самостоятельность. Познавательная активность и познавательная самостоятельность - качества, характеризующие интеллектуальные способности студентов к учению. Познавательная активность является одной из наиболее общих категорий в исследованиях природы психического развития, познавательных и творческих способностей
личности (A.M. Матгошкин). Познавательная самостоятельность является более узким понятием. Под познавательной самостоятельностью будем понимать качество личности, проявляющееся в потребности овладения новыми знаниями, приёмами и способами деятельности с целью самостоятельного решения как предметных, так и профессиональных задач.
В научных исследованиях предлагаются различные варианты решения проблемы развития познавательной активности студентов: применение эвристического и проблемного методов обучения, организация самостоятельной работы (как метод, форма и средство обучения), совершенствование технических средств обучения, расширение роли задач в обучении (деятельностный подход); методика поэтапного формирования умственных действий, алгоритмизация учебного материала, использование обратной связи (информационный подход).
Для развития познавательной активности можно использовать проблемные ситуации, поощрения, стимулирование, эмоциональное воздействие, усиление требовательности и контроля, рассказы о способах и приёмах запоминания и усвоения материала из истории развития науки, об особенностях творчества учёных-математиков, о возможных путях применения на практике данной отрасли знаний.
Познавательная активность обучающегося проявляется в инициировании вопросов, в анализе учебных материалов. Познавательная активность развивается в том случае, когда студенты участвуют в формулировке проблемы, намечают способы ее решения, вносят поправки и дополнения в изложение преподавателя, находят решение проблемы и обосновывают его.
Маркова А.К. считает, что источником активности являются компоненты мотивационной сферы, которые различным образом оказывают влияние на становление и проявление активности учащихся. Потребности вызывают активность, мотивы побуждают ее и придают ей определенное содержание, процессы целеполагания определяют избирательность активности, сочетание эмоциональных состояний удовлетворенности и неудовлетворенности обеспечивает непрекращающийся процесс активности.
Из представленных в разных публикациях критериев познавательной активности выделены, как наиболее значимые для нашего исследования, следующие критерии: мотивы учения, познавательный интерес, волевые качества, уровень сформированности знаний и умений, характер самостоятельной деятельности, коммуникативность, самоконтроль, рефлексия.
Согласно критериям различают несколько уровней познавательной активности. Высокий уровень: устойчиво развитые учебно-познавательные мотивы, устойчивый интерес, целеустремленность, настойчивость, ответственность, высокий уровень знаний и умений, высокая потребность в общении, систематический самоконтроль, рефлексия. Средний уровень: мотивы учения неустойчивые, связанные с результатами, познавательный интерес ситуативный, слабоволие, средний уровень знаний и умений, действия по алгоритму, контакты в общении ситуативные, эпизодический самоконтроль, самооценка по этапону. Низкий уровень: малочисленные положительные
мотивы, неустойчивый познавательный интерес, пассивность, инертность, низкий уровень знаний и умений, обучение в режиме давления со стороны преподавателя, нет потребности в общении, желания работать в команде, отсутствие способности к самоанализу, рефлексии.
Для развития познавательной активности студентов в курсе «Математика и информатика» наряду с традиционными методами можно использовать такой активный метод обучения, как учебный сетевой проект, реализация которого возможна с использованием сетевой технологии.
Во втором параграфе «Метод проектов как активный метод обучения математике» представлена история возникновения и развития метода проектов в России и за рубежом, описана структура учебного проекта, уточнено понятие сетевого проекта применительно к математике.
Под учебным сетевым проектом (УСП) понимается документально оформленная деятельность обучающихся, организованная с помощью сети Интернет, направленная на достижение поставленных целей в рамках определенного периода времени. При изучении математики сетевые проекты являются удобным средством для совместной отработки студентами навыков решения задач, проверки уровня знаний, а также формирования интереса к предмету.
В диссертационном исследовании выделены следующие этапы работы с сетевыми проектами по различным дисциплинам:
1. Организационный: выбор темы проекта, постановка целей и задач проекта, уточнение технической стороны реализации проекта, обсуждение возможных источников информации.
2. Содержательный: самостоятельная работа студентов в соответствии с поставленными задачами, обсуждение промежуточных данных в группе с партнёрами по проекту.
3. Оценочный: защита проекта, коллективное обсуждение, подведение итогов.
Карта знаний учебного сетевого проекта (рис. 1) отражает его основные содержательные элементы.
Теоретически обоснован комплекс дидактических принципов применения учебных сетевых проектов в математической подготовке студентов, позволяющий развивать их познавательную активность: идентификации, интерактивности, мобильности, управляемости, целостности, активности и самостоятельности, прикладной направленности.
В третьем параграфе «Использование компьютерных сетей при обучении математике» перечислены виды дистанционных образовательных технологий, показаны варианты использования компьютерных сетей в учебном процессе вуза.
Использование информационных и коммуникационных технологий в обучении математике вызывается следующими причинами:
1. Повышением мотивации обучающихся при использовании ИКТ и усилением эмоционального фона образования.
2. Высокой наглядностью представления учебного материала.
3. Интерактивными возможностями ИКТ.
4. Возможностью проведения непрерывного мониторинга качества полученных знаний.
При изучении курса «Математика и информатика» сеть Интернет использовалась для:
1. Доступа к информационно-образовательной среде (ИОС) вуза.
2. Развития поисковой и творческой деятельности студентов.
3. Общения между участниками учебного процесса.
Карта знаний учебного сетевого проекта
ч
Участники Аннотация
проекта проекта
1
Автор Визитка
проекта проекта
1
/■ —
Координатор СЕТЕВОЙ
проекта ПРОЕКТ
1
г САЙТ
Преподаватель
ПРОЕКТА
. У
1
( ( N
Цели и гадачи Визуализация
проекта проекта
J
Название проекта
Критерии оценки
Этапы проекта
Общение в проекте
Материалы к проекту
г— Дидактические
Методические
Организационные
Результат проекта
Календарь
Рис.1
Средством обучения, представляющим собой синтез предметного учебно-методического комплекса и системы компьютерной или информационной поддержки, является учебно-информационный комплекс (УИК). Впервые эта структура была предложена С. П. Грушевским. Отличие УИК от учебно-методических комплексов в том, что существенным компонентом в их структуре является дидактическая компьютерная среда, ориентированная как на локальные, так и на сетевые варианты информационных технологий (И. Д. Брегеда, Е. М. Ганичева, Е. Б. Крымская).
В настоящее время формируется новый принцип построения обучающих систем: процесс обучения в них рассматривается как процесс управления знаниями обучаемого на основе использования адаптивных обучающих систем (ЛОС). Автоматизированная обучающая система (АОС) - компьютерная система, предназначенная для оптимизации процесса обучения с использованием средств информационных и коммуникационных технологий, а также автоматизации процессов обратной связи и управления на ее основе познавательной деятельностью обучаемого (С. Г. Данилюк, Ю. А. Романенко, И. В. Роберт).
На рисунке 2 изображена функциональная модель информационно-образовательной среды вуза на примере Вологодского государственного педагогического университета. Под информационно-образовательной средой
будем понимать программно-телекоммуникационное и педагогическое пространство с едиными технологическими средствами ведения учебного процесса, его информационной поддержкой и документированием в компьютерной сети. ИОС предоставляет широкое поле для активной самостоятельной деятельности обучающихся, позволяет реализовать обучение по индивидуальным траекториям. В состав ИОС ВГПУ входит официальный сайт вуза (http://vologda-uni.ru), среда дистанционного обучения МоосПе (1Шр://е-1еагпищ. vologda-uni.ru), учебный сайт (1Шр://шпк.иш-уо1о§да.ас.ги) и др.
В основу создания Moodle (модульная объектно-ориентированная динамическая обучающая среда) положены принципы социального конструктивизма. Основной единицей планирования и организации учебного процесса в Мх^1е является электронный курс (ЭК) по дисциплине, который отражает совокупность учебно-методических, информационных ресурсов.
С целью создания унифицированной базы учебно-методических комплексов в ВГПУ был разработан учебный сайт, на котором размещаются УМК по всем дисциплинам, согласно учебным планам специальностей и направлений. Определены структура электронного учебно-методического комплекса по дисциплине, требования к содержанию и оформлению его компонентов.
Использование отдельных элементов обучающих систем приводит к возможности применения таких специфических методов обучения для развития познавательной активности обучающихся, как: метод проектов, метод демонстрационных примеров, метод обучения математике на основе применения математических инструментальных сред и т.д.
В четвертом параграфе «Программные средства для организации дистанционного обучения» проведено сравнение обучающих сред MoodJe, 'М'еЬСТ, «Виртуальный университет», перечислены сервисы Веб 2.0, которые можно использовать для проведения учебных сетевых проектов, приведено описание примеров сетевых проектов, применяющихся при обучении математике в школе и вузе.
Сегодня в сети Интернет появляются сайты, с помощью которых можно реализовать различные сетевые проекты, одним из них является сайт ИитеВики, работающий в рамках программы Интел «Обучение для будущего». Основная идеология вики-сайтов (http://wiki.iteach.ru, http://letopisi.ru, http://ru.wikipedia.org и др.) - это создание контента любым пользователем сети Интернет. Из-за простой схемы регистрации пользователей на вики-сайтах нередко встречаются умышленные изменения или удаления содержимого учебных проектов, что существенно осложняет их проведение. Вики-сайты можно расценивать свободными от авторского права, то есть участники проектов «по умолчанию» соглашаются на внесение в их работы всевозможных изменений. Методическое и дидактическое сопровождение проектов,
Студент
ПО
БИБЛИОТЕКА
Преподаватель
РЕСУРСЫЭК
1. Пояснение
2. Текстовая страница
3. Ссылки на каталог
4. Ссылки на файл
5. Веб - страница
ЭЛЕМЕНТЫЭК
1. Лекция
2. Задания
3. Тест
4. Глоссарий
5. Вики
6. Опрос
7. Анкета
8. Чат
9. Форум
ПОДСИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ ЭК
1. Участники
2. Календарьсобытий
3. Оценки
Сайт дистанцион -ного обучения
зз:
Факультет
¡Вход в локальную сеть; вуза
ИНТЕРНЕТ ~~~ * -И
Официальный сайт университета
Доступ к полнотекстовой цифровой библиотеке
ТТ
Кафедра
Электронный курс
Специальность (направление) * * -
Учебный сайт
Семестр
* *
У,
<ч
н
о
я
ч
ю
к
ю
о
5
н
сэ
а
ж
3
X
X
о
а-
к
о
ч
СО
Дисциплина
Выписка из ФГОСВПО специальности (на правления) по дисциплине. Рабочая программа учебной дисциплины с указанием даты утверждения кафедрой.
2.1 Пояснительная записка.
2.2 Программадисциплины .
2.3 Литература (основная и дополнительная).
2.4 Перечень основных понятий и терминов по дисциплине. Требования хуровню подготовки по дисциплине.
Время на изучение дисц иплины по семестрам, формы итогового контроля. Рабочий план дисциплины: 5.1 .Тематика лекций.
5.2.Тематика лабораторных, практических работ, семинаров. Темы, выносимые на самостоятельное изучение. Содержание текущих и итоговых контрольных работ. Примеры тестовых заданий. Вопросы к зачету. Вопросы к экзамену.
Рис.2 Функциональная модель ИОС вуза
разработанное преподавателями, также становится доступным всем пользователям сети Интернет. Проведение сетевых проектов в МоосИе дает возможность самому преподавателю настроить доступ к электронному курсу, а значит, и к сетевому проекту, только для студентов определенной группы, что значительно защищает содержимое учебных сетевых проектов и упрощает контроль преподавателя за ходом их выполнения. Кроме того, в ЭК в МоосИе содержатся учебные материалы по всем разделам учебного курса (а не только те, которые освещают один из учебных проектов), что является важным для студентов.
Во второй главе «Методика проведения сетевых проектов в курсе «Математика и информатика» представлена и обоснована модель развития познавательной активности студентов в обучении математике на основе использования сетевых проектов, ее основное содержание и теоретическое обоснование. Также представлены результаты экспериментальной проверки гипотезы. Вторая глава состоит из четырех параграфов.
В первом параграфе «Особенности обучения студентов-гуманитариев математике и информатике в проектной деятельности» раскрыто содержание курса «Математика и информатика», а также специфика преподавания математики студентам-гуманитариям.
Гуманитарному мышлению свойственна прежде всего диалогичность. Способы познания в этом случае основаны на возможности диалога. Поэтому грамотно выстроенный диалог, основанный на эмпатии, между студентами, между студентами и преподавателем - залог успешного достижения целей сетевых проектов по математике.
Специфическая особенность преподавания дисциплин студентам-гуманитариям состоит также в профессиональной обусловленности содержания подготовки. В связи с этим при отборе содержания по дисциплине «Математика и информатика» использовались следующие критерии: значимость материала в системе науки; значимость материала в общественной практике; необходимость материала для формирования мировоззрения и воспитания учащихся; доступность для усвоения.
Важным приемом развития познавательной активности студентов является формирование положительной мотивации обучения. Среди всех мотивов обучения самым действенным является интерес к предмету. На основе специфических особенностей студентов-гуманитариев выделим следующие условия для формирования интереса к курсу «Математика и информатика»:
1. Изложение теоретического материала курса строится с опорой на уже известный студентам материал, а также на наглядные модели; на решение профессионально ориентированных задач, создающих изначальную мотивацию; каждое вводимое понятие должно встречаться в ходе изложения материала неоднократно (это даст возможность показать наличие внутренних связей между различными разделами курса и будет способствовать лучшему усвоению материала).
2. Использование методик дистанционного обучения, стимулирующих процесс овладения информационными технологиями.
3. Формирование учебных подгрупп по уровню довузовской подготовки.
Во втором параграфе «Программно-методическое обеспечение сетевых
проектов в курсе «Математика и информатика» раскрыты возможности использования среды дистанционного обучения Моо(11е при обучении математике, а также применение технологии Вики (технология организации совместной работы над коллективными проектами) в Моос1!е.
Разработанный и созданный нами в Моо<11е электронный курс по дисциплине «Математика и информатика» применяется в виде дистанционной поддержки традиционного учебного процесса, когда основную часть знаний студент получает на аудиторных занятиях с преподавателем. Содержание электронного курса формируется согласно логически связанным разделам: модуль, дидактическая единица, фрейм.
Модуль (М) - логически целостный раздел курса, имеющий свое название, структуру и содержание. Дидактическая единица (Д) - логически самостоятельная часть учебного материала, состоящая из одного или нескольких неделимых по смыслу частей - фреймов (Ф), которые минимально описывают компоненты содержания. На схеме 1 показан педагогический сценарий изучения курса «Математика и информатика».
Схема 1
Схема изучения курса «Математика и информатика» в МооДОе
В третьем параграфе «Организационно-методические аспекты при проведении учебных сетевых проектов» указаны особенности проведения учебных сетевых проектов в рамках дисциплины «Математика и информатика», представлена система оценивания учебного проекта, описана
модель развития познавательной активности студентов в обучении математике на основе использования учебных сетевых проектов.
В качестве примера конкретного сетевого проекта приведен проект по теме «Введение в теорию вероятностей». Цели и задачи этого проекта:
1. Активизация познавательной деятельности студентов при изучении вероятностного материала.
2. Углубление и контроль знаний.
3. Повышение интереса к математике и информационным технологиям.
Результатами проектной деятельности являются отчеты, оформленные с
помощью технологии Вики, а также презентация, подготовленная в MS PowerPoint.
На организационном этапе проекта формируется группа студентов из 4-6 человек, один из участников которой назначается преподавателем на должность руководителя группы. Функциями руководителя группы являются оформление итогового отчета, подготовка доклада во время защиты проекта, оценка работы участников группы. Срок выполнения проекта - одна неделя.
На содержательном этапе проекта участники последовательно проходят следующие шаги:
1. Все участники группы решают задачи, выданные преподавателем (общий набор задач охватывает все подразделы изученной темы), затем каждый публикует промежуточный отчет о решении, который содержит: несколько решений задачи с подробным их описанием, список используемых формул, теорем, других сведений, которые необходимы для решения задачи, а также список используемых источников. Срок выполнения - 2 дня.
Решение предложенных преподавателем задач требует от студентов самостоятельных математических рассуждений, ознакомления и проработки научно-методической литературы, умения обрабатывать научную информацию, делать самостоятельные выводы.
2. Руководитель группы анализирует все варианты решения задачи и предлагает окончательный вариант. Срок выполнения -1 день.
3. Каждый участник группы составляет одну из подобных задач и предлагает ее решение несколькими способами, затем размещает отчет о решении задачи. Срок выполнения - 2 дня.
Задачи должны быть профессионально ориентированные, то есть их содержание должно отражать специфику специальности обучающихся. Данные для таких задач студенты находят с помощью поисковых систем сети Интернет.
4. Руководитель группы собирает весь отчет, содержащий наименование раздела курса, из которого решаются задачи, необходимые теоретические сведения для решения этих задач, сами задачи с вариантами их решения и указанием исполнителей, а также список используемых для решения задач информационных источников. Срок выполнения -1 день.
На оценочном этапе проходит защита проектов, подведение итогов работы групп, выставление оценок участникам проекта.
В данном учебном сетевом проекте сделан акцент на вариативность решения задач. Именно выбор варианта решения проблемы активизирует
мыслительную деятельность человека, создает условия для самостоятельных действий. Разнообразные решения задач, часть из которых студенты находят сами, позволяет им увидеть потенциал математики для развития познавательной активности.
Задача. В кабинете адвоката одной из компаний находятся папки с документами по судебным процессам. 7 судебных процессов адвокат выиграл, 6 - проиграл, 2 судебных процесса еще не завершены. Взяли наугад папку с документами по одному из судебных процессов. Какова вероятность того, что в папке окажутся документы по завершенному судебному процессу?
Первый способ:
Р(А)=Р(В+С)=Р(В)+Р(С), где событие А - в папке находятся документы по завершенному судебному процессу; В - в папке находятся документы по судебному процессу, выигранному адвокатом; С - в папке находятся документы по судебному процессу, проигранному адвокатом.
Р(А)=1+А = 12 й 0;87
15 15 15
Второй способ:
Р(А)=1-Р (А)
Р(А)=1—— = — к 0,87 15 15
Третий способ:
Р(А)= —, где m - благоприятное число исходов испытаний, п - общее п
число исходов испытаний.
Р( А) = —= — » 0,87 7 + 6 + 2 15
На основе функциональной модели ИОС вуза нами разработана модель развития познавательной активности студентов в обучении математике с использованием сетевых проектов (рисунок 3).
Поставленная цель в модели (развитие познавательной активности студентов) реализуется через обеспечение педагогических условий. В нашем исследовании под педагогическими условиями мы понимаем совокупность приемов и подходов, способствующих развитию познавательной активности студентов. К таким условиям относятся: организационные (использование групповых форм работы, разработка этапов проекта); методические (использование профессионально ориентированных и разноуровневых задач, межпредметная и внутрипредметная интеграция знаний); технические (использование технологии Вики в среде дистанционного обучения для реализации сетевого проекта); личностные (учет индивидуальных особенностей студентов).
Все средства, применяемые нами и относящиеся к ИКТ, рассматриваются с точки зрения развития мотивации и интереса студентов к изучаемой дисциплине.
В настоящее время не оспаривается достоинство метода проектов в формировании компетенций: когнитивных (активизация знаний, умений и
навыков), информационных (самостоятельный поиск, анализ, обработка и передача информации), коммуникативные (взаимодействие и общение, направленные на совместную продуктивную деятельность).
Модель развития познавательной активности студентов в обучении математике на основе использования сетевых проектов
Организационный
Содержательный
Карта знаний проекта
Принципы: -идентификации, -интерактивности
- мобильности»
- управляемости,
- целостности,
- активности и самостоятельности,
- профессиональной направленности.
Цель: развитие познавательной активности студентов
ли
Организационные
из:
Педагогические условия
зе
Методические
331
Технические
ТлГ.
НЕ
Личностные
ЛИ
Компоненты и критерии познавательной активности
"Т
Когнитивный
(уровень сформированное™ знаний и умений)
ГУ.
Действенно-практический (характер самостоятельной деятельности, коммуникативность)
ТТ
Эмоционально -мотаваииоюшй (мотивы учения, волевые качества, познавательный интерес)
Рефлекс ивно-аргументацион-ный
(самоконтроль, рефлексия)
**_____ . . . . + +
Средства обучения
++ + + ...
Сетевой проект
Электронный курс
из:
Среда дистанционного обучения МоосЛе
Информа-цмонно-образо нательная среда
ЗЕ
Результаты
НЕ
Формируемые компетенции
Когнитивные
Информационные
за:
Коммун икати бкые
зж:
Уровни познавательной активности
Высокий
Средний
Низкий
Уровни математической подготовки I I*
Высокий
Средний
131
Низкий
Рис.3 19
Формирование познавательной активности в процессе обучения студентов зависит от многих факторов и не может быть достигнуто в течение короткого времени. При этом можно выделить ряд этапов: подготовительный, основной целью которого является определение исходного уровня познавательной активности студентов, их способности к самостоятельным действиям; этап проектной деятельности, в течение которого необходимо стремиться к развитию познавательных интересов и познавательной самостоятельности студентов, используя вопросы и задачи как межпредметной, так и профессиональной направленности с использованием средств новых информационных технологий, этап решения задач с использованием математических методов, на котором можно определить уровень развития познавательной активности будущего специалиста.
В четвертом параграфе «Организация и результаты педагогического эксперимента» доказывается эффективность разработанных учебных сетевых проектов.
Главная цель эксперимента заключалась в следующем: применяя в обучении математике учебные сетевые проекты, проверить эффективность их использования. Педагогический эксперимент проходил с 2005 по 2010 гг. и состоял из трех этапов: констатирующего, формирующего и контрольного. Эксперимент проводился на базе Вологодского государственного педагогического университета. В нем приняли участие 220 студентов 1 курса специальности «Юриспруденция» и специальности «Журналистика».
Целью констатирующего эксперимента (2005-2007 гг.) было выявление уровня развития познавательной активности студентов на занятиях по математике. Констатирующий эксперимент выявил низкий уровень познавательной активности учащихся, а также низкий уровень усвоения математики, что связано с отсутствием интереса к ее изучению и слабой школьной математической подготовкой студентов.
Целью формирующего этапа эксперимента (2008-2009 гг.) было доказательство эффективности разработанной модели развития познавательной активности студентов в ходе изучения курса «Математика и информатика». Для проверки уровня развития познавательной активности использовали тест Ч.Д.Спилбергера. Эффективность разработанной модели также определялась по изменению мотивации студентов к изучению математики с помощью анкетирования, наблюдения, бесед. Уровень успеваемости студентов проверялся с помощью тестовых заданий, итоговых контрольных работ, независимого тестирования на сайте федерального интернет-экзамена в сфере профессионального образования (http://www.fepo.ru).
Обобщающий этап эксперимента (2009-2010 гг.) был направлен на выявление изменений, произошедших со времени проведения констатирующего этапа эксперимента, а также на подтверждение выдвигаемой гипотезы.
На первом занятии со студентами было проведено анкетирование. Цель анкетирования - выявить интерес к изучению математики, а также выявить уровни познавательной активности студентов. Также было проведено
тестирование, задачей которого являлось выявление исходного уровня знаний к моменту поступления.
В экспериментальной группе начальный уровень развития познавательной активности был оценен как низкий - у 8 студентов, средний - у 20 студентов, студенты с высоким уровнем отсутствуют. По завершению эксперимента высокий уровень развития познавательной активности характерен для 17 студентов, средний - для 11, отсутствуют студенты с низким уровнем. Изменения уровней развития познавательной активности студентов представлены в виде диаграммы на рисунке 4.
В процессе проведения эксперимента сделан сравнительный анализ не только динамики развития познавательной активности, но и степени усвоения учебного материала по математике. Для обоснования положительных изменений в динамике развития познавательной активности и в уровне усвоения учебного материала студентами был применен критерий Т-Вилкоксона. На основе проделанных расчетов был сделан вывод о закономерности положительных изменений в развитии познавательной активности и уровне усвоения учебного материала. Наличие таких положительных изменений доказывает эффективность предложенной модели.
Педагогический эффект, полученный в результате эксперимента, подтверждает целесообразность применения модели развития познавательной активности в процессе обучения студентов-гуманитариев, а, следовательно, доказывает справедливость гипотезы, заявленной в начале эксперимента.
Уровни развития познавательной активности студентов в начале н в конце эксперимента
25 «
эг кг эг кг
Рис.4
Таким образом, в результате реализации модели в экспериментальной деятельности выявлена тенденция положительных изменений в уровнях развития познавательной активности, в психологической атмосфере, степени усвоения учебного материала. В результате обобщения собственного опыта нами сделан вывод, что преподаватель, в ходе проектной деятельности с использованием ИКТ технологий, активизирует познавательную деятельность студента.
В заключении диссертационного исследования сформулированы следующие выводы.
1. На основе анализа зарубежной и отечественной, математической, научно-методической и психолого-педагогической литературы по проблеме исследования был сделан вывод о недостаточной степени разработанности проблемы с теоретической и практической точек зрения.
2. Выявленные педагогические условия применения учебных сетевых проектов в обучении математике: организационные (использование групповых форм работы, разработка этапов проекта); методические (использование профессионально ориентированных и разноуровневых задач, межпредметная и внутрипредметная интеграция знаний); технические (использование технологии Вики в среде дистанционного обучения для реализации сетевого проекта); личностные (учет индивидуальных особенностей студентов) -способствуют развитию познавательной активности студентов-гуманитариев.
3. Разработана и апробирована модель развития познавательной активности студентов-гуманитариев при обучении математике на основе сетевых проектов. Теоретически обоснована возможность повышения уровня познавательной активности студентов по математике в результате выполнения учебных сетевых проектов.
4. Разработана методика проведения учебных сетевых проектов, а также учебные материалы, позволяющие реализовать эти проекты в обучении студентов-гуманитариев математике как средства развития познавательной активности. Теоретически обоснованы дидактические принципы, этапы проведения, содержание сетевых проектов в математической подготовке студентов. Апробирован элемент Вики (технология организации совместной работы над коллективными проектами) в среде дистанционного обучения Моос11е, позволяющий реализовать учебный сетевой проект со студентами-гуманитариями в курсе «Математика и информатика».
5. С помощью статистической обработки и анализа результатов педагогического эксперимента доказана эффективность разработанной нами методики, поскольку использование учебных сетевых проектов положительно влияет на развитие познавательной активности студентов в обучении математике, повышает уровень их математической подготовки.
Дальнейшее направление работы может состоять в создании комплекса учебных сетевых проектов по всем разделам курса «Математика и информатика» для студентов-гуманитариев, изучении других программных средств для реализации учебных сетевых проектов, адаптации учебных сетевых проектов по математике для проведения телекоммуникационных проектов.
Основные положения диссертационного исследования отражены в следующих публикациях:
1. Голубев, О. Б. Интернет-проект в интегрированном курсе «Математика и информатика для студентов гуманитарных профилей [Текст] I О. Б. Голубев // Вестник Костромского государственного университета им. Н. А. Некрасова, -Кострома: Изд-во КГУ, 2008. - №3. - С.271-274. (Журнал входит в перечень ведущих рецензированных научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК РФ) (0,5 п.л.)
2. Голубев, О. Б. Подготовка дидактических материалов для сетевого учебного курса [Текст] / О. Б. Голубев // Проблемы подготовки учителя математики к преподаванию в профильных классах: материалы XXV Всероссийского семинара преподавателей математики университетов и педагогических вузов. - Киров: Изд-во ВятГГУ, 2006. - С.63-64. (0,125 п.л.)
3. Голубев, О. Б. Информационная подготовка современного человека [Текст] / О. Б. Голубев П Искусственный интеллект: материалы первой Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Москва: Изд-во МИРЭА, 2006. -С.228-229. (0,1 п.л.)
4. Голубев, О. Б. Электронный учебно-методический комплекс для дисциплины «Математика и информатика» в конструкторе дистанционных курсов Моос11е [Текст] / О. Б. Голубев//Вестник Костромского государственного университета им. Н. А. Некрасова. Кострома: Изд-во КГУ, 2007. - Специальный выпуск №2. - С.227-231.(0,4 п.л.)
5. Голубев, О. Б. Методика применения группового проекта в курсе «Математика и информатика» [Текст] / О. Б. Голубев // Новые средства и технологии обучения математике в школе и вузе: материалы XXVI Всероссийского семинара преподавателей математики университетов и педагогических вузов. Самара: Изд-во Самарский филиал МГПУ, 2007. - С.43-44. (0,125 п.л.)
6. Голубев, О. Б. Методика дистанционного обучения курсу «Математика и информатика» студентов гуманитарных специальностей [Текст] / О. Б. Голубев // Актуальные вопросы методики преподавания математики и информатики: сборник научных трудов Второй Всероссийской научно-практической конференции. Биробиджан: Изд-во ДВГСГА, 2007. - С.29-34. (0,35 п.л.)
7. Голубев, О. Б. Структурная схема организации дистанционного обучения в вузе с использованием сети Интернет [Текст] / О. Б. Голубев // Управление качеством непрерывного педагогического образования: материалы межрегиональной научно-практической конференции. Вологда: Изд-во ВГПУ, 2008 - С.116-119. (0,15 п.л.)
8. Голубев, О. Б. Модель организации учебного процесса при изучении дисциплины «Математика и информатика» [Текст] / О. Б. Голубев П Информационные технологии в науке и образовании: материалы международной научно-практической конференции. Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2008. - С.13-15. (0,35 п.л.)
9. Голубев, О. Б. Электронный учебно-методический комплекс для интегрированного курса «Математика и информатика» [Текст] / О. Б. Голубев // Дистанционное обучение в высшем профессиональном образовании: опыт, проблемы и перспективы развития: межвузовская научно-практическая конференция. СПб: Изд-во СПбГУП, 2009. - С.126-127. (0,125 п.л.)
10. Голубев, О. Б. Интернет-проект как средство повышения качества математических знаний студентов-гуманитариев [Текст] / О. Б. Голубев // Управление качеством непрерывного педагогического образования: межрегиональная научно-практическая конференция. Вологда: Изд-во ВГПУ, 2009. - С.215-219. (0,24 п.л.)
Формат 60x84 1/16. Усл.печ.л. 1,4. Тираж 100 экз.
Отпечатано в ООО «ИПЦ «Легия» 160031, г. Вологда, ул. Октябрьская, д. 19.
Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Голубев, Олег Борисович, 2010 год
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УЧЕБНЫХ СЕТЕВЫХ ПРОЕКТОВ В ОБУЧЕНИИ МАТЕМАТИКЕ.
1.1 Развитие познавательной активности учащихся.
1.2 Метод проектов как активный метод обучения математике.
1.3 Использование компьютерных сетей при обучении математике.
1.4 Программные средства "для организации дистанционного обучения.
ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ.
ГЛАВА II. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ УЧЕБНЫХ СЕТЕВЫХ ПРОЕКТОВ В КУРСЕ «МАТЕМАТИКА И ИНФОРМАТИКА».
2.1 Особенности обучения студентов-гуманитариев математике и информатике в проектной деятельности.
2.2 Программно-методическое обеспечение учебных сетевых проектов в курсе «Математика и информатика».
2.3 Организационно-методические аспекты при проведении учебных сетевых проектов.
2.4 Организация и результаты педагогического эксперимента.
ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ.
Введение диссертации по педагогике, на тему "Учебные сетевые проекты в обучении математике как средство развития познавательной активности студентов-гуманитариев"
Актуальность исследования. На современном этапе модернизации перед российским образованием стоит ряд задач: внедрение новых информационных технологий в учебный процесс, повышение доступности образования, его качества и эффективности, обновление содержания образования, приведение его в соответствие с требованиями времени и задачами развития страны.
Современные подходы в образовании, в том числе использование современных информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), позволяют создавать условия для развития новых поколений российских граждан, формирования востребованных в будущем специалистов, готовых к эффективной трудовой деятельности в условиях информационного общества. В связи с этим в современных условиях остро назрела необходимость информатизации сферы образования.
Под информатизацией образования на современном этапе развития ИКТ подразумевается не только применение вычислительной техники в преподавании информатики и других дисциплин, но и предоставление учащимся доступа к огромному объему информации, хранящейся в удаленных базах данных и архивах.
Нынешнему молодому поколению, растущему в условиях стремительных перемен, жить придется в совершенно ином обществе, динамически изменяющемся, поэтому важнейшей становится проблема подготовки молодежи к самостоятельной деятельности, к умению принимать решения, не потеряв при этом своей личностной самобытности, нравственных начал, способности к самопознанию и самореализации.
Вузы с переходом на цифровые технологии будут кардинально отличаться не только по техническому и информационному оснащению, но и по технологиям обучения, по содержанию учебного процесса, по уровню управления образовательной средой. Особенно актуальной является проблема овладения новыми информационно-коммуникационными технологиями студентов-гуманитариев, которых традиционно считают далекими от точных наук. К гуманитариям в нашем исследовании мы относим студентов, обучающихся на таких специальностях, как «Юриспруденция» и «Журналистика».
Особую актуальность в настоящее время приобретает проблема развития познавательной активности обучаемых в образовательном процессе. В связи с этим в процессе обучения математике необходимо изменить подходы к организации самостоятельной учебно-познавательной деятельности студентов, поскольку эффективная организация таковой способна не только создавать условия для повышения качества обучения, но и влиять на развитие творческих способностей, самостоятельности и активности, то есть способствовать становлению и развитию профессиональной компетентности человека.
Рассмотрению проблемы развития познавательной активности посвятили свои труды отечественные и зарубежные исследователи: Г. С. Батищев, П. П. Блонский, JI. С. Выготский, А. С. Макаренко, С. JI. Рубинштейн, М. Н. Скаткин, В. А. Сухомлинский, Г. И. Щукина, Б. М. Теплов, А. Маслоу, К. Роджерс, 3. Фрейд, Э. Фромм, Э. Эриксон и др.
Актуальность данного диссертационного исследования определяется следующими обстоятельствами: во-первых, использование современных информационных технологий дает возможность при обучении математике формулировать проблемные задачи, для решения которых необходим поиск, обработка и анализ полученной информации, во-вторых, процессы информатизации образования требуют при обучении математике освоения новых технических средств и технологий.
Сегодня наиболее бурно развивающимся направлением информатизации системы образования являются сетевые технологии, которые открывают совершенно новые возможности для творчества и самореализации как учащихся, так и преподавателей. Сетевые технологии способствуют сопряжению гуманитарных и естественнонаучных знаний, сближению процессов обучения и исследования, обучения и воспитания. Они открывают для системы образования принципиально новые возможности ускоренного индивидуального развития каждого студента.
Компьютерные сети в обучении математике можно применять для совместного использования программных ресурсов, осуществления интерактивного взаимодействия, своевременного получения информации, непрерывного мониторинга качества полученных знаний и т.д. Одним из видов деятельности студентов при использовании сетевых технологий является учебный сетевой проект, успешность выполнения которого во многом зависит от четкости его планирования и организации. В сети Интернет имеются сайты (http://wiki.iteach.ru, http://letopisi.ru, http://ru.wikipedia.org и др.), с помощью которых можно реализовать различные сетевые проекты. Эти сайты поддерживают концепцию развития Интернет - Веб 2.0, принципиальным отличием которой является возможность создания контента любым пользователем сети.
Применение современных активных методов в обучении математике, таких как сетевые проекты, позволяет студентам развивать не только познавательную активность, но и навыки работы с компьютером, овладевать новыми информационными технологиями, учиться применять их в своей будущей профессиональной деятельности.
В связи с вышесказанным укажем на сложившиеся противоречия между:
- уровнем развития новых информационных технологий в образовании и недостаточно разработанной методикой их применения при обучении математике в вузе;
- слабой математической подготовкой студентов-гуманитариев при существующих методах и формах обучения в вузе и потребностями общества в квалифицированных специалистах, владеющих современными математическими методами;
- необходимостью использования метода проектов для развития познавательной активности студентов-гуманитариев и недостаточным уровнем разработки методики его применения с использованием сетевых технологий в обучении математике.
Представленные противоречия позволили сформулировать проблему исследования: каковы педагогические условия развития познавательной активности студентов-гуманитариев в обучении математике на основе применения сетевых проектов?
Цель исследования: выявить педагогические условия реализации сетевых проектов для развития познавательной активности студентов-гуманитариев при обучении математике.
Объект исследования - процесс обучения математике студентов -гуманитариев.
Предмет исследования - использование сетевых проектов как средства развития познавательной активности в процессе обучения математике студентов - гуманитариев.
Гипотеза исследования - если в процессе обучения математике студентов-гуманитариев:
- использовать в качестве методической поддержки разработанный электронный курс,
- реализовать модель развития познавательной активности на основе учебных сетевых проектов,
- применить разработанную методику использования учебных сетевых проектов с использованием современных информационных технологий, построенную на решении задач, профессионально значимых для студентов, то это приведет к повышению познавательной активности и сформирует такие качества личности, которые обеспечат способность и готовность применять полученные в вузе знания в практической деятельности.
Задачи исследования:
1. На основе анализа научной, методической литературы и интернет-источников выяснить степень разработанности темы исследования с теоретической точки зрения; проанализировать практический опыт применения учебных сетевых проектов в обучении математике в школе и вузе.
2. Выявить педагогические условия применения учебных сетевых проектов в обучении математике для развития познавательной активности студентов-гуманитариев.
3. Разработать и апробировать модель развития познавательной активности на основе учебных сетевых проектов у студентов-гуманитариев в процессе обучения математике в вузе.
4. Разработать содержание и методику проведения учебных сетевых проектов в обучении математике для студентов-гуманитариев.
5. Провести педагогический эксперимент для сравнения эффективности двух методик: разработанной автором и традиционной.
Теоретико-методологическую основу исследования составляют работы, посвященные:
1. Методологии и методике обучения математике в вузе - В. В. Афанасьев, В. А. Гусев, A. JI. Жохов, В. А. Кузнецова, В. JT. Матросов, В. М. Монахов,
A. Г. Мордкович, С. А. Розанова, Н. X. Розов, Г. И. Саранцев, 3. А. Скопец, Е. И. Смирнов, В. А. Тестов, А. В. Ястребов и др.
2. Теории деятельностного подхода - JI. С. Выготский, П. Я. Гальперин,
B. В. Давыдов, О. Б. Епишева, А. Н. Леонтьев, М. И. Рожков, С. JI. Рубинштейн, Н. Ф. Талызина, В. Д. Шадриков и др.
3. Теории компетентностного подхода - А. А. Вербицкий, Е. В. Бондаревская, И. А. Зимняя, В. Н. Мясищев, В. В. Сериков,
A. В. Хуторской, В. Д. Шадриков, О. Н. Шахматова, В. М. Шепель, И. С. Якиманская и др.
4. Идеям активизации и развития познавательной активности
B. Б. Бондаревский, А. К. Маркова, Н. Г. Морозова, М. А. Родионов, В. Д. Семенов, М. Н. Скаткин, П. И. Пидкасистый, А. М. Прихожан, Т. И. Шамова, Г. И. Щукина и др.
5. Современным концепциям информатизации образования, теории и практике дистанционного обучения - А. А. Андреев, С. П. Грушевский, В. Г. Кинелев, О. А. Козлов, А.А. Кузнецов, М. В. Моисеева, Е. С. Полат, Ю. А. Первин, И. В. Роберт, В. И. Солдаткин, Г. М. Троян и др.
6. Реализации внутри - и межпредметных связей - Н. Я. Виленкин, В. А. Гусев, В. А. Далингер, А. Н. Колмогоров, В. JI. Матросов, В. М. Монахов,
A. Г. Мордкович, П. М. Эрдниев и др.
7. Прикладной и профессиональной направленности обучения
B. А. Кузнецова, В. М. Монахов, Ю .П. Поваренков, Н. X. Розов, Е. И. Смирнов, Н. А. Терешин, В. А. Тестов, В. Д. Шадриков, И. М. Шапиро и др.
В работе используются следующие методы исследования: теоретические (анализ зарубежной и отечественной философской, математической, научно-методической и психолого-педагогической литературы по проблеме исследования, изучение педагогического опыта); эмпирические (наблюдение за деятельностью студентов в учебном процессе, анкетирование, тестирование, анализ творческих и контрольных работ студентов, педагогический эксперимент); статистические (обработка и анализ результатов педагогического эксперимента).
Научная новизна диссертационного исследования:
1. Выявлены педагогические условия (организационные, методические, технические, личностные) использования сетевых проектов как средства развития познавательной активности при обучении математике студентов-гуманитариев.
2. Разработана, апробирована и экспериментально обоснована модель формирования познавательной активности на основе учебных сетевых проектов у студентов-гуманитариев в процессе обучения математике в вузе и механизм ее реализации.
3. Разработана методика применения учебных сетевых проектов при обучении математике в вузе студентов-гуманитариев: выделены этапы проведения проектов, разработана дидактическая поддержка проектов, определена система оценивания проектов, описаны программные средства реализации проектов.
Теоретическая значимость исследования заключается в следующем:
1. Теоретически обоснована возможность повышения уровня познавательной активности студентов по математике в результате выполнения учебных сетевых проектов.
2. Теоретически обоснован комплекс дидактических принципов применения учебных сетевых проектов в математической подготовке студентов-гуманитариев, позволяющий развивать их познавательную активность.
3. Теоретически обоснованы содержание проведения учебных сетевых проектов при обучении математике студентов-гуманитариев.
Практическая значимость исследования:
1. Разработаны и апробированы учебные сетевые проекты, а также учебные материалы, позволяющие реализовать эти проекты в обучении математике.
2. Разработана методика применения учебных сетевых проектов в обучении математике, которую можно перенести на различные дисциплины.
3. Апробирована технология Вики (технология организации совместной работы над коллективными проектами) в среде дистанционного обучения Moodle, позволяющая реализовать учебные сетевые проекты.
Положения, выносимые на защиту:
1. Развитию познавательной активности студентов-гуманитариев в обучении математике способствует выполнение совокупности педагогических условий проведения сетевых проектов: организационных (использование групповых форм работы, разработка этапов проекта); методических (использование профессионально ориентированных и разноуровневых задач, межпредметная и внутрипредметная интеграция знаний); технических (использование технологии Вики в среде дистанционного обучения для реализации сетевого проекта); личностных (учет индивидуальных особенностей студентов).
2. Созданная модель развития познавательной активности студентов гуманитарных специальностей вузов на основе применения учебных сетевых проектов и использования разработанного электронного курса позволяет учесть особенности воздействия ее составляющих на развитие различных компонентов познавательной активности и формирование компетенций (когнитивных, информационных, коммуникативных).
3. Разработанная методика применения учебных сетевых проектов в обучении математике, построенная на решении задач, профессионально значимых для студентов, является эффективным средством для развития их познавательной активности.
База исследования. Исследование проводилось поэтапно на базе Вологодского государственного педагогического университета с 2005 по 2010 год.
В соответствии с выдвинутой целью, гипотезой и задачами исследование проводилось в три этапа.
Этапы исследования:
На первом этапе (2005-2006 гг.) накапливался эмпирический материал на основе обобщения практического опыта. Осуществлялись изучение и анализ психолого-педагогической, научно-методической литературы по проблеме исследования, определялись цель, объект, предмет, задачи, рабочая гипотеза исследования.
На втором этапе (2006-2007 гг.) осуществлялась теоретическая разработка диссертационной проблемы; выявлялись и обосновывались основные факторы, компоненты и уровни познавательной активности студентов; разрабатывалась методика проведения сетевых проектов при обучении математике; проводился констатирующий эксперимент, в ходе которого устанавливались уровни познавательной активности и математической подготовки студентов-гуманитариев; изучалось программное обеспечение для реализации сетевого проекта; строилась модель развития познавательной активности в вузе студентов-гуманитариев на основе учебных сетевых проектов.
На третьем этапе (2007-2010 гг.) анализировались результаты опытно-экспериментального внедрения сетевых проектов в обучении математике, сопоставлялись полученные эмпирические данные по экспериментальным и контрольным группам, делались соответствующие выводы и анализ статистических методов по результатам эксперимента, оформлялся текст диссертации.
Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечиваются многосторонним анализом проблемы, опорой на непротиворечивость основных положений математических, информационных, методологических, психолого-педагогических исследований, адекватных цели и задачам исследования; апробированностью разработанных учебных сетевых проектов в обучении математике; статистической значимостью полученных в ходе проведения эксперимента данных.
Личный вклад заключается в разработке научно-обоснованной методики применения сетевых проектов в обучении математике для студентов гуманитарных специальностей, целью которой является развитие познавательной активности студентов, в разработке этапов проекта, системы оценивания проекта, в разработке учебных материалов, позволяющих реализовать сетевые проекты.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в ходе проведения курса «Математика и информатика» для студентов Вологодского государственного педагогического университета. Основные положения и результаты исследования обсуждались автором на заседаниях кафедры алгебры, геометрии и теории обучения математике Вологодского государственного педагогического университета; на аспирантских проблемных семинарах при кафедре; докладывались автором на XXVI Всероссийском семинаре преподавателей математики университетов и педагогических вузов
Новые средства и технологии обучения математике в школе и вузе» (г. Самара, 2007), на Международной научно-практической конференции «Информационные технологии в науке и образовании» (г. Железноводск, 2008), на Межвузовской научно-практической конференции «Дистанционное обучение в высшем профессиональном образовании» (г. С-Петербург, 2008), на региональной научно-практической конференции «Информационно-образовательная среда учебного учреждения» (п. Шексна, 2009). Основные результаты исследования отражены в 10 научных публикациях.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы из 177 наименований и 6 приложений.
Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"
- результаты исследования и анализа;
- записи всех идей, гипотез и решений;
- отчеты о совещаниях группы, проведенных дискуссиях, «мозговых штурмах» и т. д.;
- краткое описание всех проблем, с которыми приходится сталкиваться проектантам, и способы их решения;
- эскизы, чертежи, наброски продуктов;
- материалы к презентации;
- другие рабочие материалы и черновики группы.
Учебный проект тем и отличается от коллективно подготовленного мероприятия с представлением наглядных результатов, что демонстрируется главный результат работы над проектом - анализ деятельности, предъявление способа решения проблемы проекта, предъявление роста своей компетентности участниками проекта [30].
Необходимый компонент после защиты — рефлексия (от позднелат. Reflexio — обращение назад), «определяется как форма теоретической деятельности человека, направленная на осмысление своих собственных действий» [136, с. 1133]. Ее следует провести дважды: сразу после окончания презентации, так как это остро эмоциональный момент, когда необходимо подвести первые итоги, и через некоторое время, когда произойдет переосмысление работы, угаснут эмоции. Во втором случае необходимо уже подробно разобрать достоинства и слабые стороны работы, возможности ее продолжения.
Имеются разные мнения по поводу этапов прохождения проекта. Так В. В. Гузеев делит всю работу на 6 этапов: 1) подготовка; 2) планирование; 3) исследование; 4) результаты или выводы; 5) представление или отчет; 6) оценка результатов [26, 27].
Действия преподавателя и учащихся на различных этапах выполнения проекта отражены в таблице 1.3 [67].
Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Голубев, Олег Борисович, Вологда
1. Тематика лабораторным, практическим работ, с• Содержание текущим и итоговым контрольным• Вопросы к зачету• Вопросы к зкзамену• Методические разработки лабораторным, практиче! занятий• Программа учебной практики по дисциплине1. Рис. 1.6
2. Сайт дистанционного обучения1. БИБЛИОТЕКА1. Преподаватель
3. Вход в локальную сеть вуза;1. Факультеттт1. Кафедра
4. Доступ к полнотекстовой цифровой библиотеке1 v 1 , — I 1. ИНТЕРНЕТ J>-> Учебныйi сайт1. Официальный сайт —»университета I
5. Специальность (направление)- II ~1. Семестр1. Дисциплинав