Технологизация процесса обучения математике на факультетах с непрофилирующей математикой: На примере технолого-экономического факультета

Проблема образования сегодня признается одной из глобальных мировых проблем (O.A. Абдуллина, Б. С. Гершунский, B.C. Леднев, Ю. Г. Татур, В. Д. Шадриков и др.). Современное стремительно развивающееся технологическое общество все более нуждается в высококомпетентных специалистах, способных активно действовать, принимать решения, гибко адаптироваться к изменяющимся условиям жизни и производства, непрерывно пополняя и корректируя багаж своих знаний.

Государственная политика в сфере образования отражена в Федеральной программе «Развитие образования в России», которая предполагает реформирование, модернизацию высшего образования путем внедрения новых, информационных технологий обучения. В научной литературе отмечается, что «модернизация страны опирается на модернизацию образования, на его содержательное и структурное обновление. Необходимо сделать все возможное для ресурсной обеспеченности образовательной сферы. Однако ресурсы должны направляться не на консервацию системы, а на ее эффективное обновление. Консервировать даже то, что было когда-то лучшим в мире, — значит заведомо гарантировать отставание. Российская система образования должна перейти из режима выживания в режим развития».

Концепция модернизации образования, принятая Правительством РФ, вводит образовательные стандарты, что ставит современное образование в новые условия — условия, где заранее определена нижняя граница уровня подготовки будущих специалистов. «Государство требует от своего гражданина определенный уровень образованности и гарантирует в свою очередь ф необходимый для этого уровень образовательных услуг» [69]. Процесс внедрения образовательных стандартов в высшие учебные заведения поставил педагогическую науку перед необходимостью поиска ответов на целый ряд вопросов: теоретическое обоснование концепции развития системы высшего образования, ее целей, содержания и научно-методического обеспечения образовательного процесса и др.

Модернизация сложившейся в последнее десятилетие XX в. системы образования возможна на основе единства изменений в институциональной сфере образования, целенаправленно осуществляемых государством через систему нормативно-правовых актов и сущностной модернизации, которая достигается за счет инновационных поисков целевых, содержательных и процессуальных ее характеристик с ориентацией их на гуманистическую парадигму образования, т. е. прежде всего — на поиск новых концептуальных основ. В этом двустороннем процессе роль механизма модернизации выполняют инновационные процессы, в которых проявляется саморазвитие образовательных систем. Под их влиянием изменяются не только отдельные компоненты — цели, содержание, методы и технологии обучения, но, прежде всего — сущностная концептуальная основа.

Механизм модернизации требует нового типа педагогического мышления, новых способов преобразования действительности. Это новый класс задач, встающих перед педагогической практикой. Для их решения, подчерки-^ вает Е. В. Бондаревская, необходима практико-ориентированная методология, дающая в руки учителю средства и методы рефлексии, анализа и самоанализа, оценки и самооценки педагогических явлений и событий, поиска и выбора культурных смыслов, моделей и вариантов собственной преобразовательной деятельности [29].

Всемерное проникновение математических методов во все отрасли науки и практики предъявляет повышенные требования к качеству математической подготовки будущих специалистов.

Многие ученые-математики занимались совершенствованием методов преподавания математики (А.М.Сохор, А. А. Столяр, А. Я. Хинчин., А. Н. Крылов, А. Д. Мышкис, и др.). Вопросами улучшения качества математической подготовки инженерно-технических кадров занимались А. Ф. Бермант, Е. С. Вентцель, В. М. Смирнов, Я. М. Зельдович, И. М. Яглом и др.

Диссертационные исследования по проблемам преподавания курса математики в высшей школе рассматривают, в основном, отдельные аспекты учебного процесса: отбор содержания дисциплины (А.Н.Буров) — формирование умений самостоятельной работы студентов (Н.Л.Бельская) — организация индивидуального подхода в обучении математике (Л.Г.Абрамова, Л.Б.Сосновская) — организация контроля учебной деятельности (А.П.Гудыма) — использование информационных технологий (Е.В.Клименко) — профессиональная ориентация обучения (С.В.Клишина) и др.

Однако заметим, что в условиях реформирования и модернизации, гуманизации и демократизации системы образования, перехода на государственные образовательные стандарты необходим критический анализ устоявшихся форм и методов обучения. Актуально создание новых технологий обучения, отвечающих требованиям, предъявляемых сегодня к математической подготовке специалистов.

Изучение состояния обучения курсу математики в высшей школе, в частности, на факультетах, где математика не является предметом профильной подготовки, выявило ряд проблем. Основной среди них, на наш взгляд, является то, что за сравнительно короткий период времени, независимо от уровня подготовленности по элементарной математике, всеми студентами должен быть успешно усвоен большой по объему и, главное, сложный по восприятию, учебный материал, который является необходимым ятию, учебный материал, который является необходимым инструментарием при изучении многих специальных дисциплин.

Поиск путей решения обозначенных проблем привел нас к идее техно-логизации курса математики. Теоретическими исследованиями в области технологизации учебного процесса занимаются многие отечественные и зарубежные ученые: В. П. Беспалько, В. С. Безрукова, С. В. Васекин, Д. А. Власов,.

A.Г.Еленкин, О. Е1у, М. Егаи!, В. Ф. Любичева, Е. М. Машбиц, В. М. Монахов, Е. В. Никулина, А. И. Нижников, М. В. Черных, Ф. Янушкевич и др. Обзор науч-но-пелагогической литературы по данной проблеме показывает, что учеными исследуются теоретические основы обучения будущих учителей педагогической технологии (И.С.Дмитрик), определяются основы коррекции педагогической деятельности преподавателя (Г.Б.Скок), определяются теоретические основы обучения будущих учителей педагогической технике (П.В.Галова,.

B.М.Мындыкану), устанавливаются дидактические условия проектирования учебного процесса на основе технологического подхода (С .К. Исламгулова). В ряде научных исследований применяется технологический подход к проектированию отдельных дисциплин. В исследованиях М. А. Меркуловой и Л. М. Нуриевой осуществляется технологический подход к проектированию курса математического анализа и теории чисел для студентов математических факультетов педагогических вузов. Проблема повышения уровня математической подготовки студентов факультетов с непрофилирующей математикой (где математика не является предметом профильной подготовки) на основе технологизации процесса обучения математике учеными не рассматривалась. Вследствие этого исследование: «Технологизация курса математики на факультетах с непрофилирующей математикой» представляется актуальной научно-практической задачей. Проблема исследования состоит в необходимости преодоления противоречия между недостаточным уровнем математической подготовки студентов факультетов с непрофилирующей математикой и возрастающей ролью математических методов во всех отраслях наук.

Целью исследования является научное обоснование и разработка проекта обучения курсу математики студентов факультетов с непрофилирующей математикой, основанного на технологизации учебного процесса.

Объект исследования — учебный процесс по математике в вузе. Предмет исследования — технологизация проектирования курса математики на факультетах с непрофилирующей математикой и механизма его реализации (собственно технологии).

Гипотеза исследования — уровень математической подготовки будущих специалистов будет выше, если учебный процесс по математике будет техно-логизирован, т. е. осуществлен технологический подход к проектированию курса математики и разработан механизм его реализации.

Теоретико-методологическую основу исследования составили идеи, фундаментальные положения психологических и педагогических теорий деятельности и личности (Л.С.Выготский, П. Я. Гальперин, Т. Н. Леонтьев, В. В. Давыдов, С. Л. Рубинштейн, Н. Ф. Талызина, И. С. Якиманская и др.) — в области технологизации учебного процесса (В.П.Беспалько, В. В. Гузеев, В. М. Монахов, Т. К. Смыковская и др.). теории педагогических систем (В.П.Беспалько, Н. В. Кузьмина, В. С. Леднев и др.) — в области педагогического контроля (B.C. Аванесов, В. П. Беспалько, В. В. Карпов и др.) — в области педагогической диагностики (К.Ингенкамп, М. В. Кларин, В. М. Монахов и др.) — в области образовательной тестологии (В.С.Аванесов, А. О. Татур и др.).

Для достижения поставленной цели и проверки сформулированной гипотезы исследования потребовалось решение следующих задач:

1) провести анализ литературы и разработку вопросов по технологизации учебного процесса;

2) выявить особенности курса математики на факультетах с непрофилирующей математикой;

3) разработать технолого-методическое обеспечение процесса обучения математике;

4) оценить эффективность разработанной технологии;

5) внедрить ее в учебный процесс.

Для решения поставленных задач использовался комплекс методов:

• общенаучные методы теоретического исследования (анализ философской, психолого-педагогической, методической литературыизучение и обобщение педагогического опытасистематизация, классификация, синтезаналогия);

• эмпирические методы (анкетирование, интервьюирование, тестирование, беседа, наблюдение);

• экспериментальные методы (констатирующий, поисковый и обучающий эксперименты);

• специальные методы (математико-статистические).

База исследования — младшие курсы технолого-экономического факультета Дагестанского государственного педагогического университета. На защиту выносятся:

1. Проект обучения курсу математики студентов факультетов с непрофилирующей математикой. Проект представлен технологическим обеспечением процесса обучения в виде атласа технологических карт, комплекса ла-бораторно-практических работ и методическим обеспечением в виде системы целенаправленных задач и упражнений, пакета тестов, отражающих диагностику, учебно-методических и наглядных пособий для организации учебного процесса.

2.Технолого-методическое обеспечение курса математики на факультетах с непрофилирующей математикой служит современным инструментарием для организации процесса обучения математике в условиях гуманизации и демократизации учебного процесса.

Научная новизна исследования состоит в применении технологического подхода к проектированию курса математики для факультетов с непрофилирующей математикой в условиях государственных образовательных стандартов, гуманизации и демократизации учебного процессав разработке результативного проекта обучения математике для факультетов с непрофили-^ рующей математикой на примере технолого-экономического факультетав разработке и описании варианта процедурной схемы проектирования содержания учебного материала по математике для нематематических специальностей.

Теоретическая значимость результатов исследования заключается в том, что они вносят вклад в развитие теории высшего образования, в научном обосновании варианта процедурной схемы проектирования содержания математики для нематематических специальностей.

Практическая значимость исследования состоит в том, что разработанные принципы реализации проектирования содержания учебного предмета для нематематических специальностей могут служить теоретической ос-^ новой для исследований по проектированию педагогических объектовпо организации процесса обучения студентов по проектированию содержания математического образованиямогут быть использованы при проектировании других вузовских курсовв возможности использования разработанного проекта в реальном учебном процессе на технолого-экономических и других естественных факультетах высших учебных заведений, где математика не является профильной дисциплиной.

Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивается опорой на основные положения педагогики и психологиина разнообразные методы исследований, адекватные природе рассматриваемых задач- ^ на статистические методы обработки результатов экспериментовна многократные проверки теоретических выводов, практических рекомендаций в опыте работы диссертанта в качестве преподавателя математики на техноло-го-экономическом факультете ДГПУ.

Исследование проводилось в несколько этапов.

На первом этапе (1997;2000гг.) изучалась и анализировалась философская, психолого-педагогическая, методическая, социологическая литература по интересующей проблемепроводился анализ собственного педагогического опыта и опыта коллегосмыслялись цели, объект, предмет, формулирование задач, гипотезы исследования, план эксперимента.

На втором этапе (2000;2002гг.) проводились дидактические эксперименты, в ходе которых уточнялись параметры технологичного образовательного процесса, содержание банка учебных заданий, системы оценки знаний и умений студентов и т. д., т. е. реализовывался на практике спроектированный курс математики для факультетов с непрофилирующей математикой.

На третьем этапе (2003;2004гг.) проводилась обработка полученных в ходе дидактических экспериментов результатов на основе методов математической статистикианализ, систематизация, обобщение, содержательная интерпретация, оформление выводов диссертационного исследования и его литературного содержания.

Апробация и внедрение результатов исследования. Материалы диссертационного исследования обсуждались на ежегодных научно-практических конференциях преподавателей и сотрудников ДГПУ (19 972 003 гг.), на Ученых и Учебно-методических Советах технолого-экономического факультета ДГПУ (1999;2003гг.), на аспирантских и учебно-методических семинарах кафедры методики преподавания математики и информатики математического факультета ДГПУ (2000;2004гг.). Разработанная технология внедрена на технолого-экономическом факультете ДГПУ и факультете технологии и предпринимательства Армавирского ГПУ.

Структура диссертации. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии и приложений.

Выводы по главе 2.

1. Технолого-методическое обеспечение процесса обучения математике проектируется на основе логико-дидактического анализа содержания учебного материала, который представляется в виде последовательности следующих операций: определение содержания учебного материала дидактического модуля (ДМ) с точки зрения использования при изучении специальных дисциплинопределение системы микроцелей изучения содержания учебного материала ДМструктурно-логический анализ содержания учебного материала ДМдидактический анализ содержания учебного материала ДМотбор основных средств, методов, приемов обученияопределение форм контроля и оценки учебной деятельности студентов.

2. На основе логико-дидактического анализа учебного материала конструируются технологические карты (ТК). ТК — это паспорт проекта учебного процесса в пределах учебной темы. ТК содержит пять обязательных компонентов процедурного характера, соответствующего параметрам учебного процесса, обеспечивающим успех обучения. К этим компонентам относятся: Целеполагание, Диагностика, Дозирование (Внеаудиторная самостоятельная деятельность учащихся), Логическая структура и Коррекция. Параметрическое представление модели учебного процесса в виде пяти параметров дает полное и завершенное описание учебного процесса.

3. Технология академика В. М. Монахова предполагает усвоение учебного материала на различных уровнях. Эта проблема разрешима на основе использования в качестве средства обучения разноуровневых упражнений и учебных заданий, представленных в определенной системе. Мы назвали ее системой «Упражнения». Ее основными компонентами являются: цели использования упражнений, их содержание, учебно-познавательная деятельность учащихся, последовательность выполнения упражнений, организационные формы их выполнения и результат учебно-познавательной деятельности. Между всеми компонентами системы существуют связи, носящие функциональный характер (см. Приложение 3). Проектируемая система упражнений должна удовлетворять требованиям: о ориентирование на достижение микроцелейо нарастание сложности заданий по восходящей (от простого к сложному) — о посильность заданий, выражающаяся разноуровневой дифференциацией упражненийо дифференциация упражнений в соответствии уровнями подготовкио наличие упражнений, выявляющих затруднения, недопонимания сущности изучаемых понятий и методово наличие упражнений корректирующего характерао целесообразное использование тестовых заданий.

Процесс формирования понятий на уровне требований ГОСа представляется в виде схемы 5:

Схема 5.

Влияние системы упражнений на формирование понятий на уровне требований ГОСа.

По требованиям ГОСа составляется система основных понятий. По системе понятий составляется система микроцелей (Вп). Для проверки достижения микроцели разрабатывается соответствующая диагностика (Дп). Каждой диагностике соответствует система упражнений (Бп). Она готовит студентов к удачному прохождению диагностики. Эта система упражнений содержит задачи, напрямую отвечающие микроцели и не относящиеся к ней напрямую. Возникает вопрос: нужны ли эти задачи? Да, эти задачи необходимы, так как они способствуют решению остальных задач, т. е. достижению микроцели, следовательно, усвоению системы основных понятий и таким образом выводят студентов на стандарт. Итак, прослеживается взаимно-обратная связь между требованиями ГОСа и дозированием домашних заданий, т. е. системы упражнений, через совокупность основных понятий, микроцелей и диагностик.

Заключение

.

Целью нашего исследования являлось научное обоснование и разработка технологичного проекта обучения курсу математики для факультетов с непрофилирующей математикой. Мы предполагали, что уровень математической подготовки будущих специалистов будет выше, если учебный процесс будет технологизирован, т. е. осуществлен технологический подход к проектированию курса математики и разработан механизм его реализации (технология обучения). Для реализации поставленной цели и проверки сформулированной гипотезы потребовалось решение следующих задач:

1) провести анализ литературы и разработку вопросов по технологизации учебного процесса;

2) выявить особенности изучения курса математики на факультетах с непрофилирующей математикой;

3) разработать технолого-методическое обеспечение процесса обучения математике;

4) оценить ее эффективность;

5) внедрить разработанную технологию в учебный процесс.

Глава I диссертационного исследования посвящена решению первых двух задач. Была изучена и осмыслена научно-педагогическая литература по теории технологизации учебного процесса, в частности, технологический подход В. М. Монаховавыявлены особенности курса математики на факультетах с непрофилирующей математикойперенесены принципы и процедуры технологизации на проектирование курса математикиисследована проблема педагогического контроля и сформулированы требования к его организации в условиях технологизации учебного процесса.

Решению остальных задач исследования посвящена Глава II. Разработано технолого-методическое обеспечение процесса обучения математике для факультетов с непрофилирующей математикой. Технологическое обеспечение состоит из атласа технологических карт и комплекса лабораторно-практических работ — ЛПР.

Основным методическим обеспечением курса математики служат системы целенаправленных упражнений. В диссертации исследована методика упражнений и выявлена возможность использования упражнений в качестве средства усвоения математических понятий и методов на различных уровнях.

Педагогический эксперимент, проводившийся диссертантом в период с 1997 по 2004 годы на технолого-экономическом факультете ДГПУ, и статистическая обработка его результатов подтвердили исходную гипотезу. Было показано, что уровень математической подготовки будущих специалистов будет значительно выше, если учебный процесс будет технологизирован, т. е. осуществлен технологический подход к проектированию курса математики и разработан механизм его реализации. Таким образом,.

1) в диссертационном исследовании предложен обоснованный проект обучения курсу математики студентов технолого-экономических факультетов педагогических вузов, в котором.

— учтены специфика и возможности технологизации процесса обучения математике в условиях государственных образовательных стандартов, гуманизации и демократизации учебного процесса;

— выявлены и учтены требования к организации педагогического контроля в условиях технологичного учебного процесса;

— определена роль упражнений в формировании математических знаний на разных уровнях подготовки и методика их подбора: на уровне требований ГОСа и выше его требований;

2) Проект состоит из атласа технологических карт, комплекса лабора-торно-практических работ, методических разработок к ним (системы упражнений, наглядные пособия и др.) и механизма контроля. Модульный принцип, положенный в основу проекта, позволяет его использовать (быть может, с некоторыми дополнениями или изменениями) для организации обучения математике и на других факультетах вузов, где математика не является предметом профильной подготовки (с непрофилирующей математикой). Техноло-го-методическое обеспечение проекта позволяет организовать обучение на разных уровнях: на уровне требований образовательного «стандарта» и выше его требований.