Профессионализация информационно-технологической подготовки будущих учителей математики в процессе применения компьютерных математических систем

Бакмаев, Арсен Ширваниевич

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика профессионального образования

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.08 для написания научной статьи или работы на тему: Профессионализация информационно-технологической подготовки будущих учителей математики в процессе применения компьютерных математических систем

Автореферат

Автор научной работы: Бакмаев, Арсен Ширваниевич
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Махачкала
Год защиты: 2005
Специальность ВАК РФ: 13.00.08

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Профессионализация информационно-технологической подготовки будущих учителей математики в процессе применения компьютерных математических систем"

На правах рукописи

БАКМАЕВ Арсен Ширваниевич

ПРОФЕССИОНАЛИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ МАТЕМАТИКИ В ПРОЦЕССЕ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

13.00.08 - теория и методика профессионального образования

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

МАХАЧКАЛА-2005

Работа выполнена в Дагестанском государственном педагогическом университете на кафедре методики преподавания математики и информатики

Научный руководитель - доктор педагогических наук, профессор

Вези ров Тимур Гаджиевич

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор

Брановский Юрий Сергеевич;

доктор педагогических наук, профессор Нюдюрмагомедов Абдулахад Нюдюрмагомедович

Ведущая организация - Карачаево-Черкесский государственный

университет

Защита состоится 25 ноября 2005 г, в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д.212.051.04 по присуждению ученой степени кандидата педагогических наук в Дагестанском государственном педагогическом университете по адресу: 367013, г. Махачкала, ул. М.Ярагского, 57.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дагестанского государственного педагогического университета (г. Махачкала, ул. М.Ярагского, 57).

Автореферат разослан «24» октября 2005 года

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат педагогических наук, профессор /2^ Мирзоев Ш.А.

А ~7 'Т "2, П ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Одной из ведущих тенденций развития современного образования выступает приоритетность подготовки педагогических кадров, способных реализовать инновационные процессы с использованием эффективных методов обучения, развития, воспитания.

Новые компьютерные технологии несомненно вписываются в систему высшего образования и даже в значительной степени определяют её будущее развитие. Применение компьютерных технологий в учебном процессе вуза необходимо ещё и потому, что современная стратегия педагогического образования в определённой мере обязана опережать текущие потребности общеобразовательной школы, предвосхищать ведущие тенденции её развития.

Современный учитель должен владеть новыми педагогическими технологиями, гибко реагировать на изменения социальных условий. Стала яснее проблема формирования новой концепции подготовки педагогов, которые должны суметь найти, модифицировать и включить в свою работу электронные материалы, которые могут быть созданы с помощью новых информационных технологий, в частности, компьютерных математических систем.

На наш взгляд, до сих пор ещё не сформирован единой подход на применение компьютерных математических систем в сфере образования, хотя эффективность педагогического процесса с их использованием несомненна.

Бесспорно, компьютерные математические системы способны оказать заметное влияние на совершенствование информационно-технологической подготовки будущих учителей математики при условии: научно-обоснованного включения их в учебный процесс; разработки технологии обучения с помощью компьютерных математических систем.

Анализ проблемы компьютеризации образования с последующим синтезом системы практических действий на всех уровнях организации учебной работы студентов указывает на актуальность разработки специальных технологий и методик, ориентированных на использование компьютерных математических систем в обучении, создания научно-методического аппарата и эффективных педагогических программных продуктов.

Широкое внедрение в учебный процесс вузов современных компьютерных технологий позволяет расширить арсенал методологических приёмов, повышающих эффективность педагогического труда, стимулирующих познавательную деятельность студентов, особенно при самостоятельной работе. Появляется возможность создания компьютерных средств обучения с элементами графики, звука, видео, мультимедиа гипертекста т.д., одним из которых является электронный учебник представляющий программное средство, представ-

ления новой информации при индивидуальном обучении, а так же для тестирования знаний и умений обучаемого. Необходимость обучения студентов созданию программных педагогических продуктов и отсутствие такой подготовки выступает в качестве противоречия.

Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения эффективности учебного процесса подготовки будущего учителя математики и отсутствием технологий использования компьютерных математических систем в теории и практике применения обучения.

Проблема исследования состоит в определении педагогических условий использования компьютерных математических систем, обеспечивающих повышение уровня профессиональной подготовки будущего учителя математики.

Цель исследования - разработка и обоснование технологии применения компьютерных математических систем в профессиональной подготовке будущего учителя математики.

Объект исследования - профессиональная подготовка будущих учителей математики.

Предмет исследования - процесс информационно-технологической подготовки будущего учителя математики на основе компьютерных математических систем.

Гипотеза исследования - обучение студентов созданию электронных учебников на базе компьютерных математических систем обеспечит: совершенствование фундаментальной подготовки студентов; формирование прочных знаний, умений и навыков использования компьютерных математических систем; повышение уровня профессиональной подготовки будущих учителей математики; интенсивность самостоятельного труда; расширение способов организации учебной работы через сочетание традиционных и инновационных форм учебной деятельности.

Цель и гипотеза исследования обуславливают необходимость решения следующих задач:

1. Анализ теории и практики использования информационных технологий в педагогическом образовании.

2. Выявление и обоснование психолого-педагогических аспектов использования электронных учебно-методических комплексов в профессиональной подготовке будущих учителей математики.

3. Построение модели использования компьютерных математических систем в профессиональной подготовке будущего учителя математики.

4. Разработка технологии обучения студентов созданию электронных учебников на основе компьютерных математических систем.

5. Проверка эффективности разработанной технологии обучения.

Для решения поставленных задач использованы методы исследования:

• теоретические - анализ, обобщение и интерпретация учебных программ и пособий, педагогической, философской и методической литературы;

• эмпирические - включенное наблюдение, опрос (анкетирование, интервьюирование, тестирование), многофакторный эксперимент, обработка экспериментальных данных и пр.

Методологической основой исследования выступают: общедидактические теории обучения (С.И. Архангельский, Ю.К. Бабанский, М.Н. Скаткин и др.); теории развивающего обучения в деятельностном (Л.С. Выготский, ПЛ. Гальперин, В.В. Давыдов, Л.В. Занков, Л.Н. Леоньтьев, С.Л. Рубенштейн, Н.Ф. Талызина, Д.Б. Эльконин и др.) и личностно-ориентированном (Е.В. Бондаревская, И.Б. Котова, И.С. Якиманская и др.) аспектах; теории информатизации образования (Г.Н. Александров, С.А. Бешенков, Ю.С. Брановский, А.П. Ершов, Е.И. Машбиц, В.М. Монахов и др.); теории педагогических систем и педагогических технологий (В.П. Беспалько, М.В. Кларин, Г.К. Селевко и др.);

Исследование проводилось в три этапа.

На первом этапе (2002-2003 гг.) анализировалось состояние разработанности проблемы исследования, психолого-педагогическая, методическая и специальная литературы, обосновывался понятийный аппарат (цель, задачи, методы исследования и гипотеза и др.).

На втором этапе (2003-2004 гг.) осуществлялась опытно-поисковая работа по определению уровня использования компьютерных математических систем в педагогическом образовании, проектировалась методическая система обучения на основе компьютерных математических систем в курсе «Информационные технологии в физико-математическом образовании» и осуществлялась разработка его методического аппарата.

На третьем этапе (2004-2005 гг.) осуществлялся анализ, систематизация, обобщение данных, полученных в ходе опытно-экспериментальной работы, оформление диссертационного исследования.

Научная новизна исследования состоит в выявлении психолого-педагогических условий обучения студентов созданию электронных учебников на базе компьютерных математических систем; разработке технологии использования компьютерных математических систем в информационно-технологической подготовке будущего учителя математики; создании фрагментов электронного учебника на базе компьютерной математической системы \iathcad и обосновании организационных и педагогических условий для успешной реализации его в учебном процессе.

подготовки будущих учителей математики; теоретически обоснованы содержание и структура технологии обучения студентов созданию электронных учебников; предлагаемый теоретический материал может служить основой для введения электронных учебников в системе «школа-вуз».

Практическая значимость исследования заключается в возможности использования его результатов в профессиональной подготовке специалистов, а так же при переподготовке учителей математики в институтах усовершенствования; построенная модель в рамках инфраструктуры педагогического университета даёт возможность эффективно использовать её в системе «школа-педвуз»;

Достоверность и обоснованность результатов обеспечивается полной корреляцией теоретических и экспериментальных результатов, полученных в данном диссертационном исследовании, продуктивной апробацией разработанных материалов в реальном учебном процессе.

Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты исследования обсуждались на научно-методических семинарах кафедр теории и методики профессионально-педагогического и технологического образования и методики преподавания математики и информатики Дагестанского государственного педагогического университета. Теоретические положения и результаты исследования внедрены в учебный процесс и представлялись на научно-практических конференциях: Москва, 2003; Ставрополь, 2003; Нижний Новгород, 2003; Махачкала 2004; Москва 2004; Карачаевск, 2005;

На защиту выносятся:

• модель использования компьютерных математических систем в профессиональной подготовке учителя математики.

• технология обучения созданию электронных учебников на базе компьютерных математических систем, способствующая совершенствованию целостной информационно-технологической подготовки будущих учителей математики, формированию у них информационной культуры.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объём диссертации составил 137, из них 110 основной текст, список использованной литературы 153 наименований, в тексте содержится 14 рисунков, 11 таблиц, 2 схемы, 2 диаграммы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обосновывается актуальность, определяется тема, объект, предмет, цель, задачи, научная новизна, теоретическая и практическая значимость, методическая основа и этапы исследования, формулируются гипотеза и положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Теоретические основы применения компьютерных математических систем в профессиональной подготовке будущего учителя математики» рассматривается роль инфокоммуникационных технологий в обучении, особенности использования компьютерных математических систем в подготовке будущего учителя математики, психолого-педагогическим аспектам использования электронных учебно-методических комплексов в профессионализации информационно-технологической подготовки студентов.

Анализ основных видов новых информационных технологий, применяемых в процессе обучения студентов, позволил предложить следующую типизацию компьютерных учебных программ (КУП) с учетом их назначения: педагогические программные средства (ППС), информационно-поисковые справочные программные системы (ИПСПС), дидактические интерактивные программные системы (ДИПС).

К ППС отнесены компьютерные учебные программы одноцелевого назначения: сервисные, контролирующие, тренажерные, моделирующие, демонстрационные и т.п. программные средства. ДИПС отличаются тем, что предоставляют пользователю комплекс возможностей, в число которых входят автоматизированные обучающие системы (АОС), электронные учебники (ЭУ), экспертные обучающие системы (ЭОС), интеллектуальные обучающие системы (ИОС). Особое место в данной типизации занимают электронные учебники, представляющие собой обучающую программную систему комплексного назначения, обеспечивающую непрерывность и полноту дидактического цикла процесса обучения, через предоставление теоретического материала, обеспечивание тренировочной учебной деятельности и контроль уровня знаний, а также информационно-поисковую деятельность, математическое и имитационное моделирование с компьютерной визуализацией и сервисные функции при условии осуществления интерактивной обратной связи.

Анализ специальной литературы позволил выделить программные продукты, которые используются на уроках математики, такие как Cabri Geometry, Logo, Geometry Inventor, Geometer's Sketch Pad, CorelDraw, 3D Studio, AutoCAD, MatLAB, Derive, Mathematica, Maple, среди которых особое место занимают пакеты класса MathCAD, относящиеся к так называемым CAD-системам (Computer Aided Design - дизайн или проектирование с помощью компьютера). Характерной особенностью пакета является использование привычных стандартных математических обозначений, то есть документ на экране выглядит точно так же обычный математический расчет. Кроме того, MathCAD ориентирован на решение математических задач с широким привлечением двумерной и трехмерной графики, что расширяет анимационные возможности, благодаря которым можно визуально наблюдать поведение различных объектов

в динамике (колебания маятника, движение груза на пружине, полеты ракет по космическим траекториям и т.д.) и адекватно этому представлять геометрические интерпретации. Приведенные возможности пакета МаЛСАЭ позволяют создавать качественные электронные учебники по математике.

Анализ теории и практики использования компьютерных математических систем в подготовке будущего учителя математики позволил выделить следующие особенности использования компьютерных математических систем в подготовке будущего учителя математики:

1. Будущий учитель математики должен обладать компьютерной грамотностью и информационной культурой.

2. Готовность студентов применять информационные технологии при решении различных профессиональных задач.

3. Необходимость учета методических и педагогических аспектов учебной деятельности, а именно: научность; соответствие содержания методическим целям; систематичность и последовательность; возможность поэтапного продвижения к цели с учётом индивидуализации обучения; обеспечение активной деятельности пользователя; наличие диалога пользователя с компьютерной математической системой; контроль за ходом учебной деятельности.

4. Адекватность использования компьютерной математической системы с ранее приобретёнными знаниями, умениями и навыками.

5. Эффективное использование компьютерных математических систем в учебном процессе невозможно без учёта психологических аспектов взаимодействия учащегося с компьютером, т.к. влияние психологических факторов часто является решающим в обучении.

6. При использовании компьютерных математических систем в обучении немаловажное значение имеют межпредметные связи (особенно между математикой и информатикой).

7. Учёт внутрипредметных связей.

Анализ психолого-педагогической и специальной литературы по проблеме разработки и использования, электронных учебно-методических комплексов в профессиональной подготовке будущих учителей и результаты исследования позволил выделить следующие психолого-педагогические аспекты, с учётом которых должна строится методика обучения студентов созданию электронных учебников по математике на базе компьютерных математических систем:

1. Психологические особенности.

2. Немаловажное значение имеет вопрос профессионализации будущих учителей математики в информационном обществе.

3. При проектировании и использовании электронных учебников в процессе обучения необходимо рассмотреть особенности компьютерной грамотности и информационной культуры будущих учителей математики.

4. Методолого-педагогические особенности.

5. Решение задач компьютерного обучения возможно только с учётом процесса обучения, его природы и закономерностей.

В работе представлено подробное описание данных аспектов. Особое внимание в данном параграфе уделено вопросу профессионализации будущих учителей математики в информационном обществе. Представлена и раскрыта таблица компонентов структуры готовности к профессиональной деятельности учителя математики (таб. 1).

Таблица 1

Компоненты структуры готовности к профессиональной деятельности

Мотивационные ; Когнитивный ! Операциональный : Эмоционально-волевые

Стремление стать учителем. Потребность успешно выполнить свои функциональные обязанности. Проявление интереса к педагогическим процессам. Сгремление добиться успеха показать себя с лучшей стороны при исполнении обязанностей.

Понимание стоящих перед педагогом задач. Ясное представление о будущей деятельности педагога. Знание психологических особенностей. Знание приемов решения задач Представление о вероятных ситуациях и изменениях обстановки в процессе профессиональной деятельности.

Специалист должен уметь профессионально использовать ПК для формирования и контроля нервичных документов, составления отчетности и справок, анализа хозяйственной деятельности. Он должен владеть навыками работы с KMC, различными ППП, шпер-нет-технологи-ями и т.д.

Чувство личной ответственности за исход деятельности. Сосредоточение сил на выполнении поставленной задачи. Любовь к педагогической деятельности. Уверенность в своих силах. Уметь управлять в конкретных ситуациях и направлять силы на безусловное решение задачи. Способность преодолевать сомнения, боязнь, напряженность, мобилизовать силы в сложной обстановке. Наличие решимости действовать.

В данном параграфе так же сформулированы основные психолого-педагогические требования которые необходимо учитывать при создании электронных учебников на базе компьютерных математических систем:

1. Учебная деятельность с использованием электронных учебников должна вестись с учётом основных принципов педагогической психологии и дидактики.

2. Учебная деятельность с использованием электронных учебников должна быть обусловлена целями обучения.

3. Удовлетворять различные потребности обучаемых и стимулировать их развитие.

4. Необходимо учитывать в содержании учебных задач уже приобретённые знания, умения, навыки.

5. Стимулировать высокую мотивацию к учению.

6. Обеспечить дружественный диалог с учеником, в ходе которого активизируется его познавательная деятельность, необходимо информировать ученика о ходе учебной деятельности и допущенных ошибках.

7. Создавать механизмы саморегуляции учения.

8. Обеспечить педагогически обоснованную помощь.

9. Обеспечить доступ к ранее пройденному и справочному материалу.

10. Учитывать технические требования, предъявляемые к ЭУ.

11. Учитывать эстетические и эргономические требования, предъявляя-емые к ЭУ.

12. Обязателен учёт природы и закономерностей процесса обучения.

Во второй главе «Практическая модель использования компьютерных математических систем в подготовке будущего учителя математики в процессе профессиональной деятельности» предлагается авторская модель использования компьютерных математических систем в профессиональной подготовке будущего учителя математики в педвузе; даётся подробный анализ организации учебного процесса и профессиональной подготовки учителя математики с использованием компьютерных математических систем и проведён анализ опытно-экспериментальной работы.

В параграфе 2.1. представлена разработанная нами структура процесса обучения студентов созданию и использованию электронных учебников (Рис. 1).

Рис.1. Структура разработки и использования электронных учебников.

Все звенья данной структуры находятся в тесной функциональной взаимосвязи и взаимозависимости. Всё, что происходит в какой-либо подсистеме, оказывает воздействие на все другие составляющие целостной структуры. Рассмотрены в отдельности все подсистемы данной структуры разработки и использования электронных учебников.

Особое место в структуре занимает компетентность учителя в области информационных и коммуникационных технологий (ИКТ-компе-тентность), определяемая нами как способность индивида решать учебные, бытовые, профессиональные задачи с использованием информационных и коммуникационных технологий. ИКТ-компетентность является одной из ключевых составляющих культуры современного человека и проявляется прежде всего в деятельности при решении различных задач с привлечением компьютера, средств телекоммуникаций, Интернета и т.д. В качестве составляющих ИКТ-компетентности студентов мы выделили общепедагогическую и предметную составляющие: общепедагогическая составляющая - это общие направления использования информационных технологий в процессах обучения и воспитания; предметная составляющая -специфические направления, отражающие особенности учебных предметов (физики, математики, литературы, истории и др.).

Параграф 2.2. посвящен методике организации обучения студентов созданию электронных учебников на основе компьютерных математических систем. Нами разработана программе курса «Информационные технологии в физико-математическом образовании», которая включает следующие вопросы:

1. Информационные технологии в образовании: роль, функции в процессе обучения, возможности использования и ограничения.

2. Виды обучающих программ: демонстративные, обучающие, контролирующие, моделирующие математические и физические объекты, операции, процессы и явления.

3. Использование гипертекста при построении электронных учебников. Компьютерный эксперимент.

4. Создание и использование электронных учебных комплексов по математике.

Исходя из психолого-педагогических и организационных особенностей обучения студентов созданию электронных учебников мы описали процесс обучения студентов созданию электронных учебников, включающий ряд этапов:

Этап анализа математического материала, предполагающий обоснование целесообразности создания электронного учебника на соответствующеу материале. Не каждая тема, представленная в компьютерном виде буде-имеет ощутимые преимущества перед обычным, книжным представление» учебного материала. С учетом специфики изучаемого материала, реализаци; которого в электронном виде способствует эффективности обучения студенты обосновывают выбор той или иной темы.

На втором этапе осуществляется:

а) логико-математический анализ темы (выделение и анализ основных понятий, теорем, определений по теме);

б) логико-дидактивный анализ (определение цели изучения темы, анализ содержания теоретического и задачного материала, отбор основных методов и приемов обучения, определение форм контроля).

Студентам в качестве домашней работы дается задание провести указанные виды анализа по теме, с системой проведения которых они обучены в курсе методики преподавания математики.

Затем на занятии, совместно со студентами, осуществляется анализ выполнения домашнего задания, акцентируется их внимание на узловые моменты данной темы.

в) актуализация знаний по работе с компьютерной математической системой МаЛса<1

На следующем этапе проводится совместная разработка электронного учебника по выбранной теме. С этой целью на все компьютеры загружается разработанный нами фрагмент электронного учебника по теме «Линейная функция». Студентам объясняется структура предложенного электронного учебника, способы создания тех или иных его фрагментов: построение графиков, ввод формул, обработка текста учебного материала и т.д.

Так как создание электронного учебника требует значительного времени, а объём часов отводимый для изучения данного вопроса ограничен, мы пришли к целесообразности использования методов проектов и сотрудничества в процессе обучения студентов созданию электронного учебника.

Рассмотрим применение этих методов при организации занятий по созданию студентами электронного учебника. Для этого тема разбивается нами на п частей с учётом структуры темы, целесообразности, относительной законченности каждой части, равноценности по объёму и сложности. Производим деление студентов на п подгрупп, каждой из которых даётся по одному заданию, полученное в результате деления темы.

Мы произвели деление на следующие фрагменты:

а) Титульный лист.

б) Текст учебного материала.

в) Построение графиков функций.

г) Использование гиперсылок.

После того, как каждая подгруппа выполнит своё задание, они по методу сотрудничества меняются местами и одна подгруппа объясняет другой проделанную ей работу.

Этап исследовательских лабораторных работ.

На исследовательских лабораторных работах студентами, на основе разработанного совместно фрагмента электронного учебника по теме «Линейная функция», самостоятельно разрабатывается фрагмент электронного учебника по теме «Преобразования графиков функций».

Данная работа осуществляется в той же последовательности, как и при работе с темой «Линейная функция»: проводится актуализация учебного материала, самостоятельно осуществляется подробный методический анализ темы и далее методом проектов и методом сотрудничества разрабатывается сам электронный учебник. В отличие от предыдущего этапа здесь вся работа по созданию электронного учебника проводится студентами самостоятельно, а преподаватель несёт лишь контролирующую функцию, а так же обрабатывает результаты работы студентов.

Педагогический эксперимент осуществлялся в течении 2002-2005 гг. и был направлен на: построение модели взаимодействия студентов с новыми информационными технологиями, поиску критериев оценки профессиональной подготовки будущих учителей математики; подбор содержания курса «Информационные технологии в физико-математическом образовании» на основе анализа государственных образовательных стандартов и элементов системного анализа; апробацию разработанного курса, уточнения методической системы обучения; проверку эффективности разработанной модели обучения студентов по выделенным критериям.

Опытно-экспериментальная работа проводилась на математическом факультете Дагестанского государственного педагогического университета, в которую было вовлечено более 120 студентов.

Контрольная и экспериментальная группы, в которых изучался курс «Информационные технологии в физико-математическом образовании» были сформированы на основе выявления начального уровня обученности студентов по профилирующим и информационным дисциплинам. Экспериментальная группа обучалась по предложенной нами технологии, а контрольная по традиционной схеме. Эксперимент проводился в рамках обычного педагогического процесса в соответствии с обычным расписанием, при эгом сами обучающиеся об эксперименте не предупреждались.

В качестве критериев качества профессиональной подготовки будущих учителей математики нами были выделены уровни: знания профильных предметов (иО; знания информационных предметов (и2); информационно-технической подготовки (и3); усвоения учебного материала. (и4).

Эти показатели представлены в виде множества и = (иь и2, из, 114).

1. Элементы множества 11] и и2 оценивались посредством тестов, в которые входило 10 вопросов по каждой теме.

2. и3 и и4 оцениваются методом групповых экспертных оценок.

Результаты анкетирования приведены в виде таблицы (таб.1 и таб.2) дш 6 экспертов по каждому вопросу анкеты.

Таблица 1

Результаты анкетирования экспертов

1 !0,4

— Т---

2|0,30 3 -0,24

4 10,3

0,61 '0,24 0,53 !0,38

0,7 10,15 0,5 ¡0,44

з д__к ; э £ к I э к

0,62 10,17 10,48 |о,38 ¡0,67 ^0,38

0,52 ^0,3 0,5 ;0,52

0.78 10,12 ; 0,42 ^ 0,42л 0,8 10,28 0,7 10,22 10,53 ?0,22 ;' 0,62 ?0,28

0,70 10,18 ,0,42 ¿0,3 0,62 [0,3____0,6 Д 0,32 0,68 10,32

0,62 ¡0,18 ;р,53 ' 0,34 ' 0,81 Ю,43

5! 0,51 0,76 Ю,28 0,6 10,44

-1--1---к—-^-1-----

6 10,2 0,58 :0,5 .0,77 10,4

7 10,25 0,6 - 0,17 ', 0,4 10,32

! 8 ! 03 '0,7 ¡0,14 ! 0,56 10,36

9 10,4 ; 0,56 0,4 -0,65 ¿0,36

0,72 0,2__0,42 ^ 0,25 .0,74 а 0,36

0,46 !0,34 ,0,58 10,38 '0,85 )0,4

0,73

0,65

10 '0,45 ;0.56 ".0,33 .0,6510,5 ; 0,64

0,34 0,62 ¿0,17 10,76 {0,29

----» - -6 -г----г-—'—----

0,22 10,42]0,25 0,71 ¡0,36

0,14,0,52,0,2 ! 0,6510,4

Суммарная количественная оценка

Таблица 2

\ L-J ! \ * 1 2 1 3 1 4 5 1 6 |

э К э к э I к э к 1 э \ к ; э 1

| 1 и,5 ! 0,8 ] 0,2 0,6 0,4 0,8 0,2 0,7 0,4 ! 0,7 | 0,4 1 0,8 !

! 2 1 0,4 ! 0,7 ! 0,2 0,8 0,5 ' 0,8 1 0,2 0,6 0,5 1 0,8 1 0,3 0,6!

I 3 0,6 0,8 } 0,3 0,6 1 0,6 , 0,9 1 0,3 0,7 \ 0,3 . 0,6 ; 0,4 0,7

:1 4 0,3 0,7 1 0,2 0,4 | 0,4 1 0,7 0,4 0,9 | 0,4 | 0,8 | 0,4 0,6!

^ 5 8 0,5 0,8 ! 0,4 0,6 | 0,5 | 0,7 0,3 0,8 ! 0,4 ; 0,7 { 0,6 0,7 {

16 0,3 0,7 1 0,5 0,7 1 0,5 ! 0,8 0,3 0,7 | 0,3 ! 0,6 ! 0,4 1 0,7 |

1 7 •1 7 0,4 0,7 1 0,3 0,7 0,4 1 0,6 0,4 0,7 0,4 | 0,8 I 0,5 0,8 |

1 8 0,3 0,8 1 0,2 0,6 1 0,5 | 0,8 0,4 0,8 | 0,2 I 0,6 | 0,3 0.8 !

1 5 1 9 1 0,5 г - Т """ 0.7 -0,4 0,7 ! 0,4 ■ 0,7 1 0,3 0,6 ! 0,3 | 0,8 0,4 0,9 !

| 10 | 0,4 1 0,62 ] 0,3 1 ' 0,7 1 0,6 ; 0,8 I 0,2 0,7 | 0,2 0,7 0,5 | 0,8 I

1 23456789 10

Рис. 2. Распределение данных (контрольная группа).

Как видно из рис. 2, показатели в экспериментальных группах по всем вопросам выше, чем в контрольных группах, что подтверждает положительную динамику обучения, развития готовности студентов к использованию информационных технологий в обучении и в профессиональной деятельности.

Сравнение результатов в экспериментальной и контрольной группах позволяет констатировать, что предложенная в исследовании технология способствует повышению качества профессиональной подготовки студентов.

3. Уровень усвоения учебного материала.

Под уровнем усвоения понимается степень овладения деятельностью, достигнутую обучающимися в результате обучения. Научной основой для выделения параметра «уровень усвоения» явились труды: А.Бине, Л.С.Выготского, И.Ф.Гербарта, Я.А.Коменского и др.

Для определения показателей усвоения учебного материала мы обратились к уровням усвоения предложенные В.Беспалько:

- первый уровень - знание-знакомство репродуктивная деятельность с «подсказкой», «узнавание» объектов, процессов, свойств при повторном восприятии ранее усвоенной информации;

- второй уровень - знания-копии предполагает репродуктивное воспроизведение и применение полученной информации. На этом уровне учащиеся без помощи извне воспроизводят ранее усвоенную информацию и решают типовые задачи.

- третий уровень предполагает продуктивные действия по применению полученной информации в процессе самостоятельной деятельности. Эта деятельность названа эвристической, как и уровень усвоения;

- четвертый уровень - знания-трансформации - предлагает возможность творческого применения полученной информации посредством самостоя-

тельного конструирования собственной деятельности. На этом уровне испытуемый демонстрирует умение выполнять исследовательскую и изобретательскую деятельность. В ходе эксперимента студенты должны были достичь третьего и четвертого уровней усвоения.

На основании проведённых тестов были получены данные об успеваемости студентов. Метод получения итоговой оценки состоял в вычислении среднего бала в пределах каждого уровня, исходя из критерия К=а/п, где а - сумма набранных баллов, п - общее количество заданий, и сопоставлении средней оценки с пределами по данному уровню.

В случае если средний балл, полученный студентами, оказался ниже »

возможного минимального значения данного уровня, мы считали, что обучаемый не освоил учебный материал на данном уровне. Учащиеся могли не выполнять задания первого уровня, если успешно справлялись с заданиями второго уровня.

Итоговая оценка определялась средним балом наивысшего успешно пройденного студентами уровня.

Четвертого уровня усвоения достигли не все студенты, участвующие в эксперименте. Нами замечено, что результаты в экспериментальной группе во многом превосходят контрольную группу. В экспериментальной группе средний балл на этом уровне усвоения составил 10,17, контрольной 6,60, кроме того, в контрольной группе этого уровня усвоения достигли всего лишь 40% обучаемых. В экспериментальной же группе около 80% учащихся успешно выполнили творческие работы, следовательно, достигли четвертого уровня усвоения.

Г1о результатам полученных данных можно утверждать, что предложенная методика обучения учащихся является эффективной, так как положительно влияет на качество профессиональной подготовки, существенно повышая ее уровень (диаграмма 2).

Рис. 3. Уровень усвоения учебного материала контрольной и экспериментальной групп.

Проведённое исследование подтвердило правомерность выдвинутой гипотезы и позволило сформулировать ряд выводов:

1. Модель использования компьютерных математических систем в профессиональной подготовке учителя математики, где важное место Выделены особенности использования компьютерных математических систем в информационной подготовке будущего учителя математики в педвузе. К таким особенностям относятся: обладание информационной грамотностью и культурой, готовность применять информационные технологии при решении различных профессиональных задач, различные методолого-педагогические и психологические аспекты учебной деятельности, внутрипредметные и межпредметные связи.

2. Выявлены психолого-педагогические аспекты использования электронных учебно-методических комплексов в профессиональной подготовки будущего учителя математики.

3. Разработана модель использования компьютерных математических систем в профессиональной подготовке учителя математики, где важное место занимает ИКТ-компетентность представляющую собой способность специалиста решать учебные, бытовые, профессиональные задачи с использованием информационных и коммуникационных технологий.

4. Описана технология обучения студентов созданию электронных учебников на базе компьютерных математических систем.

Содержание исследования отражено в следующих публикациях автора:

1. Компьютерная математическая система Mathcad в профессиональной подготовке учителя // XIV конференция-выставка «Информационные технологии в образовании»: Сборник трудов участников конференции. Часть III. - М.: МИФИ, 2003. - С. 45-46.

2. Информационная подготовка студентов - залог общего успеха // Вестник Ставропольского института им. Чурсина. - Ставрополь, 2003. - С. 63-64 (в соавторстве).

3. Курс «Информационные технологии в физико-математическом образовании» в системе подготовки бакалавра физико-математического образования» // «Высокие технологии в педагогическом процессе». Труды IV Международной научно-методической конференции преподавателей вузов, ученых и специалистов. - Нижний Новгород, 2003. - С. 57-58.

4. Компьютерная математическая система Mathcad в профессионально? подготовке учителя // Сборник статей: Актуальные проблемы математики, физики, информатики и методики их преподавания. - Ма хачкала: ДГПУ, 2004. - С. 10-12.

5. Использование компьютерных математических систем в подготовк учителя математики в педвузе // Международный конгресс конференци «Информационные технологии в образовании». ХП1 международна конференция «Информационные технологии в образовании»: Сборни трудов участников конференции. - М.: Просвещение, 2003. - С. 76-77.

6. Программа курса «Информационные технологии в математическом образовании». - Махачкала: ДГПУ, 2003. - 17 с.

7. Математическая система Майгсас! как средство создания электронных учебников по математике // Вестник Ставропольского института им. Чурсина. - Ставрополь, 2003. - С. 58-60.

8. Практикум по решению задач в системе МаЛсас!. Методическое пособие. - Махачкала: ДГПУ, 2004. - 25 с. (в соавторстве).

9. Электронный учебник как средство в информационно-технологической подготовки учителя математики <'/ Алиевские чтения: научная сессия преподавателей и аспирантов университета. Материалы научной сессии в двух частях. Часть I. Карачаевск: КЧГУ. - 2005. - С. 94-95.

Формат 60x84 '/16 Бумага офисная Гарнитура «Times» Объем 1.2 пл. Тираж 100 экз.

Изд ДГПУ 367035, Махачкала, ул. М Ярагского, 57

* 21 0 5 7_

РНБ Русский фонд ^

2006-4 17337

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Бакмаев, Арсен Ширваниевич, 2005 год

Введение.

ГЛАВА 1. Теоретические основы применения компьютерных математических систем в профессиональной подготовке будущего учителя математики

1.1. Характеристика основных видов новых информационных технологий, применяемых в процессе обучения студентов.

1.2. Особенности использования компьютерных математических систем в подготовке будущего учителя математики.

1.3. Психолого-педагогические аспекты использования электронных учебно-методических комплексов в профессиональной подготовке будущих учителей математики.

Выводы по главе !.

ГЛАВА 2. Практическая модель использования компьютерных математических систем в подготовке будущего учителя математики в процессе профессиональной деятельности

2.1. Модель использования компьютерных математических систем в профессиональной подготовке учителя математики.

2.2. Методика организации обучения студентов созданию электронных учебников на основе компьютерных математических систем.

2.3. Результаты опытно-экспериментальной работы по проверке эффективности разработанной технологии.

Выводы по главе 2.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Профессионализация информационно-технологической подготовки будущих учителей математики в процессе применения компьютерных математических систем"

Одной из ведущих тенденций развития современного образования является приоритетность проблем подготовки педагогических кадров, способных реализовать инновационные процессы с использованием эффективных методов обучения, развития, воспитания.

Несомненно, что новые компьютерные технологии вписываются в систему высшего образования и даже определяют в значительной степени её будущее развитие. Применение компьютерных технологий в учебном процессе вуза необходимо ещё и потому, что современная стратегия педагогического образования в определённой мере обязана опережать текущие потребности общеобразовательной и профессиональной школы, предвосхищать ведущие тенденции её развития [26]. Л

Современный учитель должен владеть новыми педагогическими технологиями, гибко реагировать на их изменения, и социальные условия. Стала яснее проблема формирования новой концепции подготовки педагогов, которые должны суметь найти, модифицировать и включить в свою работу электронные материалы, которые могут быть созданы с помощью новых информационных технологий, в частности, компьютерных математических систем (KMC). Вопросами реализации данной проблемы занимались такие учёные как: Жалдак М. И., Брановский Ю. С., Беспалько В. П., Талызина Н. Ф., Монахов В. М. и др.

Для получения современного математического образования необходим системный подход к применению KMC, как в процессе изучения нового материала, так и при решении задач, выполнении упражнений, практических работ.

На современном этапе информатизации образования необходима разработка методических подходов к использованию средств новых информационных технологий в процессе обучения математике. Решению этой проблемы посвящены работы Белякиной Е. JI., Роберта И. В., Гершунского Б. С., Машбица Е. И. и др.

Сегодня нужны такие методы обучения, которые бы облегчали и ускоряли передачу знаний учащимся, активизировали процесс усвоения ими знаний, обучали их приёмам самостоятельной работы с учебным материалом, повышали производительность учебного труда и труда педагога.

Такие методы обучения можно реализовать на основе использования KMC в педагогическом образовании.

На наш взгляд, до сих пор ещё не сформировалось единого взгляда на применение KMC в сфере педагогического образования, хотя несомненно наличие большого резерва в повышении эффективности учебного процесса благодаря использованию KMC.

Бесспорно, что KMC способны оказать заметное влияние на совершенствование информационно-технологической подготовки будущих учителей математики при условии:

• научно-обоснованного включения KMC в учебный процесс;

• разработки технологии и методики обучения с помощью KMC.

Обе эти проблемы взаимосвязаны. Решение одной из них неизбежно влияет на состояние другой. Так, например, технология компьютерного обучения служит методическим обоснованием проектирования педагогических программных продуктов, в свою очередь меняясь в зависимости от содержания компьютерного обучения. Или, например, сам процесс проектирования педагогических программных продуктов (ППП) «рождает» определённые новые требования к технологии и методики их использования.

Решение обозначенных выше проблем невозможно без анализа уже накопленного опыта использования персонального компьютера в обучении, структуры учебной деятельности, форм взаимодействия преподавателя и обучаемого, информационно-технической подготовки студентов. Данной проблеме посвящены работы Александров Г. Н., Антипова И. Н., Ардеев А. X., Везирова Т. Г., Клименко Е. Г., Миронова JI. П., Шапошниковой T.JL и др.

Необходим теоретический анализ проблемы компьютеризации образования с последующим синтезом системы практических действий на всех уровнях организации учебной работы студентов, в частности, разработке специальных методик, ориентированных на использование KMC в обучении, создание научно-методического аппарата для производства эффективных 111111 на базе KMC.

Сегодня наблюдается тенденция к постепенному включению KMC в обучение. Вместе с тем недостаточно исследовано сочетание дидактических и педагогических возможностей KMC и традиционного опыта организации учебного процесса в вузе, вопросы создания (содержание, принципы, технология разработки) качественных 111111.

Педагогическая ценность и качество 111111 зависит от того, насколько полно учитывается при их разработке комплекс психолого-педагогических требований, предъявляемых к ним.

Как показывает анализ психолого-педагогической литературы и практика обучения внедрение в учебный процесс вузов современных компьютерных технологий позволяет расширить арсенал методологических приёмов, что повышает эффективность педагогического труда, стимулирует познавательную деятельность студентов, особенно при самостоятельной работе. Появляется возможность создания зрелищных компьютерных средств обучения с элементами графики, звука, видео, мультимедиа, гипертекста. Одним из таких средств обучения является электронный учебник - программное средство, предназначенное для представления новой информации при индивидуальном обучении, а так же для тестирования знаний и умений обучаемого. Именно обучение студентов созданию таких педагогических продуктов на основе компьютерных математических систем может способствовать повышению их профессиональной подготовки.

Всеобщая тенденция применения KMC в образовании находит своё отражение и в преподавании математики. Если для студентов гуманитарного направления этот предмет является наиболее трудно усваиваемым, то математика в своём изложении должна обязательно сопровождаться графиками, диаграммами, вычислениями, формулами и другими наглядными средствами. Поэтому математика является тем курсом, который позволяет в полной мере воспользоваться преимуществом электронного оформления.

В настоящее время информационные технологии (ИТ),в частности, KMC должны активно использоваться в преподавании, изучении конкретных дисциплин и в управлении образованием. Но нельзя забывать приоритетность человеческой деятельности, педагогических методов обучения в современных человеко-машинных системах, в которых ведущими признаются педагогические методы, а не технические средства, машинный компонент выступает как орудийное средство эффективной реализации человеческой деятельности.

В первую очередь требуется предусмотреть социально-нравственные и профессиональные последствия внедрения информационных технологий в учебный процесс. Традиционный учебный процесс базируется целиком на личности преподавателя. Качество обучения зависит преимущественно от него. Учебные материалы создаются для него (обучаемым трудно самим определить порядок изучения параграфов учебника, использовать задачники, методические рекомендации, дополнительные материалы и т.п.). Естественно преподаватели разные, что даже при наличие государственных стандартов даёт результативность обучения столь же разнообразную [39]. Разнообразен так же и уровень подготовленности учеников в классах, в каждом классе есть слабые, ч средние и сильные ученики. Поэтому будущий педагог должен учитывать данные индивидуальные особенности и преподавателя и учеников. Существует несколько направлений решения данной проблемы. Один из них — обучать студентов педагогических вузов созданию качественных компьютерных учебников (не учить пользоваться, а именно обучать созданию!) с помощью информационных технологий (в том числе компьютерных математических систем (KMC).

Весьма важно при внедрении информационных технологий в обучение учитывать все их последствия. Так, в частности, использование ИТ предполагает в большей своей части индивидуальное обучение. Причём речь идёт не только об аспекте, а о тенденции, суть которой формирование у обучаемых умение учится самостоятельно. Более того от преподавателя потребуется немного иная деятельность, связанная с индивидуальной работой с обучаемыми, что весьма не привычно. Как показали исследования, в подобной ситуации принимается одно из трёх решений. Большинство тех, кто имеет возможность, просто отказываются от подобных технологий или используют её материалы в традиционном (привычном) варианте обучения. Часть тех, кто не имеет возможности отказаться от технологий, реализуют «итальянскую забастовку»: занятия проводятся, но в деятельность обучаемых вообще не вмешиваются. Но таких преподавателей меньшинство [151]. Отсюда вытекает необходимость обучать студентов педагогических вузов данным технологиям.

Тема исследования продиктована стремлением определить наиболее эффективные пути использования ИТ, в частности KMC, в учебном процессе вуза.

Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения эффективности учебного процесса подготовки будущего учителя математики и отсутствия технологий использования компьютерных математических систем, в теории и практике обучения.

Цель исследования: Разработка и обоснование технологии применения компьютерных математических систем в профессиональной подготовке будущего учителя математики.

Объект исследования: Профессиональная подготовка будущих учителей математики.

Предмет исследования: Процесс информационно-технологической подготовки будущего учителя математики на основе компьютерных математических систем.

Гипотеза исследования: Обучение студентов созданию электронных учебников на базе компьютерных математических систем обеспечит: совершенствование фундаментальной подготовки студентов; формирование прочных знаний, умений и навыков использования компьютерных математических систем; повышение уровня профессиональной подготовки будущих учителей математики; интенсивность самостоятельного труда; расширение способов организации учебной работы через сочетание традиционных и инновационных форм учебной деятельности.

Цель исследования и проблема обоснования гипотезы определили необходимость решения следующих задач:

1. Анализ теории и практики использования информационных технологий в педагогическом образовании.

5. Проверка эффективности разработанной технологии обучения.

Для решения поставленных задач исследования использовались следующие методы исследования: теоретические - анализ, обобщение и интерпретация учебных программ и пособий, педагогической, философской и методической литературы; эмпирические - включённое наблюдение, опрос (анкетирование, интервьюирование, тестирование), многофакторный эксперимент, обработка экспериментальных данных и пр.

В научно-педагогическом исследовании и педагогической практике автор опирался на идеи, изложенные в трудах отечественных и зарубежных учёных и педагогов, которые явились теоретико-методологической основой работы в области:

• общедидактической теории обучения (С.И. Архангельский, Ю.К. Бабанский, М.Н. Скаткин и др.);

• теории развивающего обучения в деятельностном (JI.C. Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, JI.B. Занков, А.Н. Леоньтьев, СЛ. Рубенштейн, Н.Ф. Талызина, Д.Б. Эльконин и др.) и личностно-ориентированном (Е.В. Бондаревская, И.Б. Котова, И.С. Якиманская и др.) аспектах;

• теории информатизации образования (Г.Н. Александров, С.А. Бешенков,

Ю.С. Брановский, Т.Г Везиров, А.П. Ершов, Е.И. Машбиц, В.М.

Монахов и др.);

• теории педагогических систем и педагогических технологий (В.П.

Беспалько, М.В. Кларин, Г.К. Селевко и др.);

Исследование проводилось в три этапа.

На первом этапе (2002-2003 гг.) анализировалось состояние разработанности проблемы исследования, психолого-педагогическая, методическая и специальная литература, обосновывался понятийный аппарат (цель, задачи, методы исследования и гипотеза и др.).

На третьем этапе (2004-2005 гг.). осуществлялся анализ, систематизация, обобщение данных, полученных в ходе опытно-экспериментальной работы, оформление диссертационного исследования. V

Научная новизна исследования состоит в выявлении психолого-педагогических условий обучения студентов созданию электронных учебников на базе компьютерных математических систем; разработке технологии использования компьютерных математических систем в информационно-технологической подготовке будущего учителя математики; создании фрагментов электронного учебника на базе компьютерной математической системы Mathcad и обосновании организационных и педагогических условий для успешной реализации его в учебном процессе.

Теоретическая значимость исследования. Определены психолого-педагогические условия использования компьютерных математических систем как средства профессионализации информационно-технологической подготовки будущих учителей математики; теоретически обоснованы содержание и структура технологии обучения студентов созданию электронных учебников; предлагаемый теоретический материал может служить основой для введения электронных учебников в системе «школа-вуз».

Апробация и внедрение результатов исследования. *

Результаты исследования докладывались и обсуждались на научно-методических семинарах кафедр теории и методики профессионально-педагогического и технологического образования и методики преподавания математики и информатики Дагестанского государственного педагогического университета. Теоретические положения и результаты исследования внедрены в учебный процесс Дагестанского государственного педагогического университета, Дагестанского института повышения квалификации педагогических кадров, ряда городских школ Республики Дагестан, представлялись на совещаниях и конференциях: XIV конференция — выставка «Информационные технологии в образовании»: М.: МИФИ, 2003.; «Вестник Ставропольского института им. Чурсина.» - Ставрополь, 2003.; «Высокие технологии в педагогическом процессе». Труды IV Международной научно-методической конференции преподавателей вузов, ученых и специалистов. -Нижний Новгород, 2003.; Программа курса «Информационные технологии в физико-математическом образовании». - Махачкала: ДГПУ, 2003.; Сборник статей: Актуальные проблемы математики, физики, информатики и методики их преподавания. - Махачкала: ДГПУ, 2004.; Сборник статей: Актуальные проблемы математики, физики, информатики и методики их преподавания. -Махачкала: ДГПУ, 2004.; Международный конгресс конференций «Информационные технологии в образовании». XIII международная конференция «Информационные технологии в образовании»: Сборник трудов участников конференции. - М.: Просвещение, 2003.; Практикум по решению задач в системе Mathcad. Методическое пособие. - Махачкала: ДГПУ, 2004.; Алиевские чтения: научная сессия преподавателей и аспирантов университета. Материалы научной сессии в двух частях. Часть I. Карачаевск: КЧГУ. — 2005. v

На защиту выносятся:

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объём диссертации составил 148, из них 125 основной текст, список использованной литературы 155 наименований, в тексте содержится 14 рисунков, 11 таблиц, 4 схемы, 2 диаграммы.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика профессионального образования"

Выводы по главе 2,

1) Разработана и обоснована модель разработки и использования электронного учебника в процессе обучения студентов.

2) Подробно описана организация процесса обучения студентов по курсу «Информационные технологии в физико-математическом образовании».

3) Проведён анализ опытно-экспериментальной работы, на основании которого сделаны выводы об эффективности предложенной методики.

Заключение.

Методический анализ ситуации, складывающейся в связи с внедрением в педагогическую практику информационных технологий, изучение специфики использования ИТ в системе высшего образования, возникающих на этом направлении проблем позволили обосновано утверждать, что информационные технологии способны оказать заметное влияние на совершенствование профессиональной подготовки будущих учителей математики.

Актуальность исследования обусловлена открывающимися возможностями повышения эффективности учебного процесса с помощью компьютерных математических систем, в теории и практике применения компьютерных математических систем в профессиональной подготовке будущего учителя математики в педвузе. '

1) Выделены особенности использования KMC в информационной подготовке будущего учителя математики в педвузе. К таким особенностям относятся: обладание информационной грамматностью и культурой, готовность применять ИТ при решении различных профессиональных задач, различные методолого - педагогические и психологические аспекты учебной деятельности, внутрепедметные и межпредметные связи.

2) Рассмотрены психолого-педагогические аспекты использования электронных учебно-методических комплексов будущими учителями математики в процессе профессиональной подготовки.

3) Разработана модель использования компьютерных математических систем в профессиональной подготовке учителя математики, где особое место занимает подсистема ИКТ-компетентность. 4) Описана организация процесса обучения студентов по курсу «Информационные технологии в физико-математическом образовании». Приведены результаты опытно-экспериментального исследования, которое проводилось в Дагестанском государственном педагогическом университет. Первый поисковый этап эксперимента (2002-2003 гг.) был направлен на:

• построение модели взаимодействия студентов с новыми информационными технологиями, поиску критериев оценки профессиональной подготовки будущих учителей математики.

• Подбор содержания курса «Информационные технологии в физико-математическом образовании» на основе анализа государственных образовательных стандартов и элементов системного анализа.

На корректирующем этапе (2003-2004 гг.) осуществлялась апробация разработанного курса, уточнялась методическая система обучения в условиях формирующегося информационного общества.

На обучающем этапе эксперимента (2004-2005 гг.) велась работа по проверки эффективности разработанной модели обучения студентов по выделенным критериям, обработка и систематизация полученных данных, анализ итоговых результатов и проверка их соответствия гипотезе исследования. Результаты, полученные на этом этапе, свидетельствуют о росте показателей в экспериментальной группе. Произошли существенные изменения в уровне знаний профильных и информационных предметов, повысилось качество профессиональной подготовки студентов, улучшился уровень усвоения учебного материала.

1. Выделены особенности использования компьютерных математических систем в информационной подготовке будущего учителя математики в педвузе. К таким особенностям относятся: обладание информационной грамотностью и культурой, готовность применять информационные технологии при решении различных профессиональных задач, различные методолого-педагогические и психологические аспекты учебной деятельности, внутрипредметные и межпредметные связи.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Бакмаев, Арсен Ширваниевич, Махачкала

1. А. Теория и практика интенсификации подготовки учителей физико-математических дисциплин. Аспект использования компьютерных средств в учебно-воспитательном процессе // Автореф. дисс. докт. пед. наук. - Ташкент. - 1990. - 43 с.

2. Абдулина О., Маркова Н. Инновации и стандарты // Высшее образование в России. 1995.-№5. - С. 78-83.

3. Акманов 3. А., Королёва В. В. Особенности использования информационных технологий в непрерывном математическом образовании // ИТО 2003. — 3. -С. 14-15.

4. Алексеева М.Б. Системное управление подготовкой профессионалов (методология и методы) СПб. - 1997. - 131 с.

5. Аленичева Е., Монастырев Н. Электронный учебник (Проблемы создания и оценки качества) // Высшее образование в России. 2001.-С. 121-124.

6. Аленичева Е., Монастырев Н. Этапы создания электронных учебников // Высшее образование в России. 2001.-№5. - С. 103-106.

7. Андреев А. А. Компьютерные и телекоммуникационные технологии в сфере образования. // Информационные технологии. 2000.-№2. - С. 9-18

8. Ананьев Б. Г. Проблемы психологии личности // Педагогика. М. 1982.-156 с.

9. Архангельский С. И. Учебный процесс в высшей школе, его закономерные основы и подходы. М.: Высшая школа. - 1980.- 368 с.

10. Ю.Аршинов В.И., Казаков Н.Д. Синергетика как модель междисциплинарного синтеза // Математика, естествознание и культура: Сборник обзор, и реф. -М. 1983. - 179 с.

11. Афанасьев А. П. О влиянии информационных технологий на формы и методы обучения // ИТО 2003. 3. - С. 16-18

12. Ахметова Д., Гурье JI. Преподаватель вуза и инновационные технологии // Высшее образование в России. 2002.-№4. - С. 23-28.

13. Бабаева Ю.Д., Войскуновский А.Е. Психологические последствия информатизации // Психологический журнал. 1998. Т. 19(1). - С. 89-100.

14. Барановская JI.A. Формирование ответственности у студентов в процессе учебной деятельности. Дисс. канд. пед. наук. — Красноярск. 1996.-242 с.

15. Башмаков М. И., Поздняков С. Н., Резник Н. А. Понятие информационной среды процесса обучения // Школьные технологии. 2000.-№2. - С. 11-14.

16. Беспалько В. П. Слагаемые педагогической технологии // Педагогика. М. -1989.- 192 с.

17. Беспалко В.П. Основы теории педагогических систем // Воронеж: Издательство Воронежского университета. 1977. - 304 с.

18. Беспалько В. П. Персонифицированное образование // Педагогика. 1998.-№2. -С. 12-17.

19. Бетин О. И. Информатизация региональной системы образования, приоритетное направление образовательной политики // Информатика и образование. 2001.-№4. - С. 26-29.

20. Белоусов Е. Ф., Самойлова Т. С. Опыт использованию математической компьютерной системы Mathcad // ИТО. — 2003. 4.-С.21-23.

21. Бибрих P.P. Мотивационные аспекты адаптации студентов к учебному процессу в вузе // Сб. науч; тр. Кишинев. - 1990. - С. 17-29.

22. Боркю А. Компьюторы в обучении: чему учит история // Информатика и образование. 1990.-№5.-С. 110-118.

23. Боровков А. Б. Готовность учителя к использованию информационных технологий в педагогической деятельности, как основа ИКТ — компетентности // ИТО 2003. 3. - С.175-178.

24. Брановский Ю. С. Введение в педагогическую информатику.

25. Ставрополь: СГПУ. 1995. - 206 с.

26. Брановский Ю.С. Информационные технологии в обучении и управлении образованием. Региональная программа информатизации образования в Ставропольском крае.- Ставрополь: С1 ИИ. 1994. - 36 с.

27. Брановский Ю. С. Компьютеризация процесса обучения в педагогическом вузе и средней школе. Ставрополь: Изд-во СГТШ. - 1990.- 144 с.

28. Брановский Ю. С. Состояние и перспективы использования современных информационных технологий в учебном процессе и научных исследованиях // Педагогическая информатика. 1999.-№1. - С. 14-21

29. Брановский Ю. С. Электронный репетитор по математике.- Ставрополь. -1997.-97 с.

30. Бурлачук Л.Ф. Словарь справочник по психодиагностике. - СПб.: . ПитерКом. - 1999. - 528 с.

31. Васко Т., Дичева Д. Информатика и вычислительная техника в системе образования // Мир науки. 1987. - №1. — С. 14-18.

32. Вильяме Р., Маклин К. Компьютеры в школе. -М.- Прогресс. -1988.-336 с!

33. Везиров Т. Г., Магомедгаджиева А. М., Бакмаев Ш. А. Руководство к лабораторным работам по курсу «Информационные технологии в физико-математическом образовании» // Махачкала. 2003. - 27 с.

34. Велихов Е.П. Новая информационная технология в школе // Информатика и образование, 1986.-№ 1. 21с.

35. Вербицкии А. А: Активное обучение в высшей школе. М. - 1991. - 204 с.

36. Власов В., Ямщикова Н. Образованию — профессиональную ориентацию // Высшее образование в России. 1998.-№4. - С. 9-15.

37. Волович М.Б. Наука обучать // Технология преподавания математики. М. -1995.- 280 с.

38. Воронина Т.Щ Кашицин В.П., Молчанов О.П. Образование в эпоху новых информационных технологий: методические аспекты. — М. — 1995. 220 с.

39. Выготский Л.С. Психология. М.: ЭКСМО-Пресс. - 2000. - 1008 с.

40. Гершунский Б.С. Компьютеризация в сфере образования: проблемы и перспективы. — М.: Педагогика. 1987. — 267 с.

41. Горячев А. В. Мы формируем информационно грамотность // Информатика и образование. 2002.-№ 6. - С. 15-19.

42. Городецкая Н. В. Использование информационных технологий при преподавании дисциплины «Системный анализ» // ИТО. 2003. — 4.- С. 3334.

43. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. М. - 1995. - 384 с.

44. Голицын Р. И. Качество среднего профессионального образования и информационные технологии // ИТО 2003. — 4.- С. 150-152.

45. Гребенюк Т.Б. Формирование индивидуальности будущего педагога в процессе профессиональной подготовки. Дис . д-ра пед. наук. Ярославль. -2000.-452 с.

46. Гребенюк O.G. Педагогика индивидуальности. Калинингра: КГУ. — 1995. -23 с.

47. Греков А. А., Крамаров С.О., Черкезов С.Е. Информационная культура учителя //Педагогическая информатика. 2000.-№2. - С. 5-12.

48. Грушевская С. Г. Новые информационные технологии в преподаваниипсихологии в вузе. М.: Мысль. -1995. — 57 с.

49. Гутгарц Р. Д., Чебышева Б. П. Компьютерная технология обучения // Информатика и образование. 2000.-№5.- С. 19-26.

50. Далингер В. А. Компьютерная компетентность основа профессионализма современного учителя математики // ИГО 2003. - 4. - С. 156-158.

51. Давыдов В.В. Теория развивающего обучения М. - 1996. - 544 с.

52. Деркач А.А., Кузьмина Н.В. Акмеология: пути достижения вершин профессионализма. М. - 1993. - С. 11-12.

53. Диканская Н. И. Формирование готовности студентов педагогического факультета к использованию НИТ в профессиональной деятельности. Дис. на соиск. учен. степ. канд. пед. наук. Ставрополь. - 2000. - 147 с.

54. Дистанционное обучение: Учебное пособие / Под ред. Е.С. Полат. М.: Владос. - 1998. - 192 с.

55. Доманова С. Р. Педагогические основы новых информационных технологий в образовании: Автореф. дис. на соиск. учен, степ, д-ра пед. (13.00.01) / Рост. гос. пед. ун-т. Ростов н/Д. - 1995. - 23 с.

56. Еляков А. Современное информационное общество // Высшее образование в России. 2001.-№4. - С. 46-49.

57. Ершов А. П. Компьютеризация школы и математического образование // Математика в школе. 1989.-№1. - С. 20-21.

58. Жалдак М. И. Система подготовки учителя к использованию информационной технологии в учебном процессе. М. - 1989. - 48 с.

59. СПб. 1995.-234 с. бЗ.Зайнутдинова JI. X. Создание и применение электронных учебников //

60. Иванов B.JI. Структура электронного учебника // Информатика и образование. 2001.-№ 6. - С. 45-47.

61. Иванов B.JI. Электронный учебник: системы контроля знаний // Информатика и образование. 2002.-№1. - С. 21-25.

62. Иванов В., Лурье Л., Зерминов А. Педагогическая деятельность: проблемы, сложности // Высшее образование в России. 1997.-№4. — С. 44-48.

63. Кабанова-Меллер Е.Н. Учебная деятельность и развивающее обучение. — М.- 1981.-96 с.

64. Каймин В. А.,Рудаков Э. И., Тимошенко А. В. Технология разработки учебных программных средств // Информатика и образование.- 1987.-№6.- 17с.

65. Караказов С. Д. Информационная культура в контексте общей теории культуры личности // Педагогическая информатика. 2000.-№2. — С. 17-19.

66. Кашина Е. А., Подчиненов И. Е. «Электронный учебник» пути решения проблем // Педагогическая информатика. - 1999.-№2. — С. 27-31.

67. Каталог "Компьютерные учебные программы". М.:РОСЦИО. - 1992.-№1. -55 с.

68. Каталог "Компьютерные учебные программы". М.:РОСЦИО. - 1993.1(2).-60 с.

69. Каталог "Компьютерные учебные программы". М.:ИНИНФО. - 1993.-№2(3). - 82 с.

70. Келбакиани В. Н. Информационная технология в педвузе И Педагогика.1991.-№11.-С. 23-28.

71. Кларк Ч. Информационные и коммукационные технологии: революция в образовании // Информатика и образование. 2003.-№4. - С. 53-55.

72. Кларин М. В. Профессиональная подготовка преподавателя. М. - 1996. - 126 с.

73. Клейман Г. М. Школы будущего: Компьютеры в процессе обучения. М. -1987. - 176 с.

74. Колин К.К. Информатика в системе опережающего образования. — М.: РАН Институт проблем информатики. 1996. — 24 с.

75. Компьютер для университетов // Информатика и образование. 1990.-№5. — С. 118-119.

76. Концепция информатизации образования России. Проект. Министерство науки, высшей школы и технической политики РФ. Комитет по высшей школе. Научно-исследовательский институт высшего образования. М.1992.-48 с.

77. Корнилов П.А. Создание дидактических материалов по математике в

78. Mathcad // Информатика и образование. 2001.-№5. - С. 45-49.

79. Костина Т.Н. Гуманизация и компьютеризация образования как факторы развития личности. Дисс. . канд. филос. наук. — М. — 1995. — 157 с.

80. Краевский В.В. Проблемы научного обоснования обучения. М. - 1977. - 264 с.

81. Кулюткин Ю.Н. Психология обучения взрослых. М.: Просвещение. — 1985. 128 с.

82. Курс «Информационные технологии в обучении математике» // Информатика и образование. 2004.-№6. - С. 37-42.

83. Кутовой И. Н. Конструирование информационных технологий обучения. Автореф. на соиск. учен, степени канд. пед. наук. Пятигорск. -2002. - 18 с.

84. Кулик Е. Ю. Проектирование информационной образовательной среды и личность учителя // ИТО. 2003.-№3. - С. 207-209.

85. Кузнецов А.А. О разработке стандарта школьного образования по информатике // Информатика и образование. 1994.-№1. - С. 5-12.

86. Кузнецов Э.И. Общеобразовательные и профессионально-прикладные аспекты изучения информатики и вычислительной техники в педагогическом институте. Автореферат дисс. . док. пед. наук. М; — 1990. — 38 с.

87. Кучагурова Н.Д. Контроль учебно-познавательной деятельности обучающихся (технология формирования умения): Монография. — Ставрополь. 2001. - 168 с.

88. Кучагурова Н.Д. Формирование профессиональной компетентности будущего специалиста // Проблемы и перспективы педагогического образования в XXI веке: Труды научно практической конференции. — М. -2000. С. 360-362.

89. Лалов Б.Ц. Дидактические основы использования автоматизированных средств обучения. Дисс. . канд. пед. наук. -М.: 1982. 146 с.

90. Лапшина И.В. Виртуальная информационно-образовательная лаборатория в профессиональной подготовке студентов. Автореферат дисс. . канд. пед. наук. Ставрополь. - 2002. - 23 с.

91. Левин В.М. Перспективные наукоемкие технологии в образовании, г Электронный учебник // Качество образования: концепции, проблемыоценки, управление. Новосибирск. -1999. - Ч. 4. — 122 с.

92. Левина М.М. Основы технологии обучения профессионально-педагогической деятельности. Минск. - 1996. - 232 с.

93. Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность. М. Политиздат. - 1977. -304 с.

94. Лернер И. Я. Процесс обучения и его закономерности. М. - 1980. - 96 с.

95. Логико-психологические основы использования компьютерных учебных средств в процессе обучения//Информатика и образование. 1989.№3. -С 17-22.

96. Луканкин Г.А. Научно-методические основы профессиональной подготовки учителя математики в педагогическом институте: Автореф. дис. д-ра пед. наук. — Л. 1989. - 59 с.

97. Мартиросян Л. П. Реализация возможностей информационных технологий в процессе преподавания математики // Информатика и образование. — 2002.-№12.-С. 43-48.

98. Малютин В.В., Брановский Ю.С. Объективный контроль знаний и его реализация в программе TEST // Педагогическая информатика. 1994.-№3. -С. 39-47.

99. Марищук В.Л. Психологические основы формирования профессионально значимых качеств. Автореферат дисс. . док. псих. наук. М. - 1982. - 25 с.

100. Марченко Е.К., Мисюра Я.С, Светлова И.П. Электронная учебно-методическая библиотека "Педагогические информационные технологии".1. М. 1993. -49 с.

101. Маркова А.К. Психология профессионализма. М. - 1996. - С. 266-269.

102. Машбиц Е. И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения. М.: Педагогика. - 1988. - 192 с.

103. Машбиц Е. И. Компьютеризация обучения: Проблемы и перспективы// Информатика и образование. 1986.-№1. - С. 125-126.

104. Машбиц Е.И., Андриевская В.В., Комиссарова Е.Ю. Диалог в обучающей системе. К.:Высшая школа. - 1989. - 184 с.

105. Мелемуд М. Р. Методические основы построения компьютерного учебника для вузов. Дис. канд. пед; наук: М. - 1998. - 149 с.

106. Мельников Н.Н. Некоторые пути повышения эффективности процесса обучения высшей математике в вузе (на примере раздела «Производная»), Автореферат дисс— канд. пед. наук. Ташкент. - 1980. - 16 с.

107. Митко К. А. Щеголев О. Н., Фёдоров А. Г. Учебники нового поколения и новые задачи образования в XXI в. // http://www.artinfo.ru.

108. Монахов В. М. Что такое новая информационная технология обучения? И Математика в школе. 1990.-№2. - С. 47-52.

109. Монахов В. М. Проектирование и внедрение новых информационных технологий обучения // Сов. педагогика. 1990.-№7. - С. 17-22.

110. Монахов В. М. Психолого-педагогические проблемы обеспечения компьютерной грамотности учащихся // Вопросы психологии. 1985.-№3. -С. 14-22.

111. Национальная доктрина образования в Российской Федерации. М.2001.

112. Овсянников Е. И. Педагогические условия использования иформационных технологий в профессиональной подготовке студентов графических специальностей. Автореферат дисс. канд. пед. наук -Ставрополь. 2002. - 17 с.

113. Одегова В. В. Учебный процесс и ЭВМ. Дидактические проблемы управления. Львов. - 1988. - 126 с.

114. Окунь В. Введение в общую дидактику. М.: Высшая школа. - 1990. - 382 с.

115. Пасхин Е.Н. Педагогическая информатика // Высшее образование в России. 1994.-№1. - С. 77-81.у

116. Пейперт С. Переворот в сознании: Дети, компьютеры и плодотворные идеи. М.: Педагогика. - 1990. - 11 с.

117. Петрушенков А. В. О новых информационно-педагогических курсах // ИТО. 2003.-№3. - С. 215-216.

118. Подготовка учителя математики: Инновационные подходы: Учебное пособие / Под ред. В.Д. Шадрикова. М. - 2002. - 383 с.

119. Прокофьева М.С. Использование информационно-образовательных ресурсов вуза для профессиональной подготовки специалистов. Автореферат дисс. . канд. пед. наук. — Ставрополь. 2003. — 19 с.

120. Пустовойтов В.П. Педагогические условия компьторизации учебного процесса. Автореферат дисс. . канд. пед. наук. М., 1980. — 16 с.

121. Раченко И. П. Диагностика педагогической компетентности: Методические советы. Пятигорск. - 1990. - 52 с.

122. Роберт И. В. Средства новых информационных технологий школе // Информатика и образование. 1989.-№2. - 62 с.

123. Роберт И. В. Современные информационные технологии в образовании:дидактические проблемы; перспективы использования. М. - 1994. - 205 с.

124. Рогановский Н.М. Методика преподавания математики в средней школе. -Мн. 1990. - 267 с.

125. Романов В. Н. Информатика и прикладная математика // Информатика и образование. 1987.-№ 6. - С. 6-10.

126. Сендов Б. Инструмент обучения компьютер // Информатика и образование. - 1986.-№ 1. - С. 92-94.

127. Сластенин В.А. Формирование профессиональной культуры учителя. — М. 1996. - 199 с.

128. Соловов А.В. Об эффективности информационных технологий // Высшее образование'в России. 1997.-JVM. - С. 100-107.

129. Смирнов С. Д. Педагогика и психология высшего образование деятельности к личности: Учебное пособие для слушателей факультету институтов повышения квалификации преподавателей вузов и аспирантов М.: Аспект пресс. 1995. - 271 с.

130. Стадник Н.М. О подходах к реализации региональной программы информатизации образования: опыт, перспективы // Информатика и образование. 1994.-№2. - С. 3-14.

131. Талызина Н. Ф. Управление познавательной деятельностью. М. - 1975. -93 с.

132. Талызина Н. Ф. Габай Т.В. Пути и возможности автоматизации учебного процесса. М. - 1977. - 102 с.

133. Талызина Н. Ф. Компьютеризация и программированное обучение // Вопросы психологии. М. - 1986.-№6. - 43 с.

134. Талызина Н. Ф. Управление процессом усвоения знаний. М. — 1975.-205 с.

135. Тарасевич Ю. Ю. Информационные технологии в математике. М. - 2003.- 110с.

136. Таркаева О.П. Дидактические условия применения ЭВМ в организационной структуре учебного процесса. Автореферат дисс. . канд. пед. наук. Казань. - 1987.— 16 с.

137. Тевелева С. В. Электронный учебник как средство дистанционного обучения: Метод рекомендации. // Информатика и образование. 2000.-№8. -С. 18-21.

138. Теория и практика высшего педагогического образование: Межвузовский сборник научных трудов. М. - 1987. - 143 с.

139. Уваров. А.Ю. Компьютерные коммуникации в учебном процессе // Педагогическая информатика. 1993.-№1. - С. 12-20.

140. Уваров А.Ю. Новые информационные технологии и реформа образования // Информатика и образование. 1994.-ЖЗ. - С. 3-14.

141. Унт И.Э. Индивидуализация и дифференциация обучения. М.: Педагогика. - 1990. - 192 с.

142. Филатов O.K. Основные направления информатизации современных технологий обучения // Информатика и образование. 1999. — С. 19-24.

143. Философский энциклопедический словарь. М. - 1989. - 815 с.

144. Формирование учебной деятельности студентов // Под ред. В. Ляудис. -М.- 1989.- 135 с.

145. Христочевский G.A. Информатизация образования // Информатика^ и образование. 1994.-№1. - С. 13-19.1541 Черноморец А .А. Информационные технологии на стыке преподаваемых дисциплин // ИТО 2003. 3. - С. 94-95.

146. Эрдниев П. М. Преподавание математики в школе (из опыта обучения методом укрупненных единиц). М. - 1978. - 304 с.