Введение к работе
Актуальность и постановка проблемы исследования
Новая редакция Закона РФ «Об образовании» (принят в 2012 г.) нацеливает педагогические коллективы вузов на существенные изменения в организации учебно-воспитательного процесса в направлении его трансформации в инновационный тип, что должно обеспечить условия для подготовки выпускников с высоким уровнем общенаучных и профессиональных знаний, с ориентацией на самосовершенствование и саморазвитие. Решение этой задачи для контингента студентов-первокурсников осложняется трудностями адаптационного периода. Поэтому в последнее время в системе профессионального образования происходит существенное снижение уровня подготовки студентов первого курса, особенно по дисциплинам математического цикла. В связи с этим актуализировались исследования проблем адаптации студентов первого курса к новым условиям обучения и жизнедеятельности.
В определении адаптации как научного понятия наблюдаются два подхода: адаптация определяется как состояние, в котором потребности индивида и социальной среды гармонизированы (Ж.Г. Сенокосов, А.К. Гришанов, В.Д. Цуркан, Ю.С. Бабахан); адаптация рассматривается как процесс достижения этой гармонии (А.В. Сиомичев, В.А.Якунина, Д.В. Колесов, Е.В. Осипчукова, Г.Б. Рычкова, А.Г. Мороз и др.). В работах этих авторов подготовка первокурсников к новым формам и методам учебной работы в вузе определяется как дидактическая адаптация. В трудах Н.Н. Мельниковой, В.А. Якунина показано, что основные проблемы дидактической адаптации студентов связаны как с недостаточной подготовкой первокурсников в сфере предметной области, так и с отсутствием опыта организации самостоятельной работы и рационального умственного труда, что проявляются в процессе изучения научных понятий.
Выполненное исследование обусловлено противоречиями между:
возросшими требованиями к качеству учебной подготовки выпускников вузов и недостаточным начальным уровнем знаний студентов первого курса вследствие их неподготовленности к восприятию научных текстов, представляющих понятия вузовских учебных курсов;
нацеленностью системы профессионального образования на формирование учебных компетентностей и отсутствием обоснованных подходов к созданию педагогических условий, обеспечивающих адаптацию к освоению нормативного содержания студентами первого курса в процессе рефлексивной деятельности;
доминированием в образовательном процессе установки на передачу и аккумулирование обучаемыми готовых знаний и игнорированием процесса понимания научных текстов, представляющих изучаемые понятия.
Указанные противоречия обусловили проблему исследования: каковы подходы, способы и технологии адаптации студентов первого курса к освоению научных понятий математических дисциплин. Уточним границы исследования: мы не рассматриваем весь комплекс проблем дидактической адаптации вследствие его глобальности, а ограничиваемся анализом проблемы адаптации студентов к изучению научных понятий, как основной, с которой сталкиваются студенты в процессе освоения предметного содержания. Проблема нашего исследования – одна из составляющих более общей проблемы дидактической адаптации. Предметная область, на пространстве которой выполнялось исследование – это преподавание математики в инженерном вузе.
Актуальность исследования определяется:
недостаточной разработанностью проблем дидактической адаптации студентов к освоению математических понятий, что обуславливает низкий уровень качества образования;
потребностью практики образования в качественно новых моделях дидактической адаптации студентов к изучению научных понятий, на основе которых возможно конструирование учебных материалов с компьютерной поддержкой, нацеленных на устранение адаптогенных факторов в учебном процессе.
Цель исследования состоит в научном обосновании педагогического механизма дидактической адаптации студентов к изучению научных понятий и конструировании новых программных педагогических продуктов по математике, обеспечивающих методическую поддержку адаптационного процесса.
Объект исследования – дидактическая адаптация студентов первого курса и её компьютерная поддержка.
Предмет исследования – компьютеризированные средства дидактической адаптации студентов первого курса к изучению научных понятий на основе комплекса подходов: герменевтического, системно-структурного и междисциплинарного.
Гипотеза исследования состоит в предположении, что дидактическая адаптация студентов первого курса к изучению научных понятий может быть эффективной, если:
изучение научных понятий будет соответствовать процессу понимания научных текстов, обоснованному в герменевтических концепциях;
в построении модели адаптации студентов к изучению научных понятий будет реализован комплекс подходов: герменевтический, системно-структурный, междисциплинарный;
информационные системы для изучения научных текстов, представляющих научные понятия, будут ориентированы на активизацию рефлексивной мыслительной деятельности студентов;
будут созданы средства компьютерной поддержки дидактической адаптации, отвечающие требованию предметно-содержательной полноты и исполненные в программной среде, функционирующей в различных компьютерных операционных системах.
Цель, предмет и гипотеза исследования обусловили необходимость решения следующих задач:
1) посредством изучения философской, психолого-педагогической литературы обосновать комплекс подходов к решению задач дидактической адаптации студентов, сделав акцент на проблеме понимания научных текстов, представляющих научные понятия;
2) рассмотреть концепции понимания в философии, лингвистике и педагогике и выявить возможности их использования в решении проблемы понимания научных текстов;
3) на основе комплекса теоретических подходов к дидактической адаптации студентов сконструировать модель, отражающую динамику процесса понимания при изучении научных понятий;
4) сконструировать средства компьютерной поддержки изучения научных понятий на основе адаптационных моделей;
5) освоить способы создания адаптационных учебных материалов с помощью Интернет конструктора технологий и создать электронные образовательные ресурсы по математике;
6) рассмотреть возможность экстраполяции созданных адаптационных моделей и технологий обучения с предметной области математики на другие предметные области;
7) провести экспериментальную работу по внедрению в учебный процесс адаптационных компьютерных технологий и оценить их эффективность.
Из теоретических методов исследования применялись: анализ и синтез научных подходов к дидактической адаптации студентов, ретроспективный анализ проблем адаптации студентов на основе личного педагогического опыта, моделирование технологий обучения. Эмпирические методы: изучение литературы, документов и результатов адаптационной деятельности; опросно-диагностические методы (беседы, наблюдение, интервьюирование студентов первого курса); экспертное оценивание; опытно-экспериментальная работа; статистические методы – математическая обработка полученных в ходе исследования результатов, ранжирование.
Методологические основы исследования представлены на трёх уровнях. На первом уровне использовались положения философской герменевтики, определившие вектор исследования проблемы понимания научных текстов (Х.-Г. Гадамер, В. Дильтей, П. Рикёр, Ф. Шлейермахер, Э. Гуссерль), на втором уровне рассматривались общие подходы к проблеме анализа текстов в лингвистической герменевтике (Г.Г. Шпет, М.М. Бахтин, Л.С. Выготский, А.Р. Лурия, Г.И. Богин, А.Ф. Лосев), на третьем уровне анализировались идеи педагогической герменевтики, направляющие на углублённое изучение проблем рефлексивной учебной деятельности (Н.П. Гресс, А.Ф. Закирова, Н.А. Менчинская, А.Н. Соколов).
Теоретическими основами исследования послужили концептуальные положения теории личностно ориентированного образования (Е.В. Бондаревская, И.С. Якиманская, Е.А. Крюкова, С.В. Кульневич, Л.П. Разбегаева, Н.Л. Селиванова, В.В. Сериков), междисциплинарный подход к обучению (И.Д. Зверев, М.Н. Скаткин, В.М. Коротов, В.Н. Максимова, Н.А. Чурилин, Э.И. Моносзон), идеи и принципы системно-структурного подхода к изучению научных понятий (И.В. Блауберг, Б.Г. Юдин, А.М. Вендров).
База исследования. Опытно-экспериментальной базой исследования были Кубанский государственный технологический университет (КубГТУ), Кубанский государственный университет (кафедра информационных систем и технологий в образовании), Институт переподготовки специалистов при Кубанском государственном университете, Центр дополнительной подготовки Кубанского государственного технологического университета, сайты в глобальной сети Интернет (http://icdau.ru, http://ya-znau.ru, http://icdau.kubsu.ru ).
Организация и этапы исследования
-
2008-2009 гг. В процессе преподавания на инженерных факультетах КубГТУ и работе с абитуриентами КубГТУ анализировались рекомендуемые учебные материалы, выявлялись пробелы в знаниях обучаемых и их причины.
-
2009-2010 гг. Изучение проблем адаптации студентов первого курса, уточнение методологических основ исследования, разработка программы констатирующего этапа опытно-экспериментальной работы.
-
2010-2011 гг. Обоснование научных подходов к дидактической адаптации студентов, построение на их основе адаптационных моделей и проектирование методического обеспечения с компьютерной поддержкой.
-
2011-2013 гг. Создание обучающих систем по математике на основе моделей дидактической адаптации и их программная реализация на платформах приложений операционных систем и Интернет технологий. Проведение экспериментальной работы, обобщение и анализ полученных результатов.
Научная новизна исследования заключается в том, что
впервые предложен комплекс подходов (герменевтический, системно-структурный, междисциплинарный) к созданию обучающих систем с компьютерной поддержкой, обеспечивающих педагогические условия для дидактической адаптации студентов в процессе изучения научных понятий;
обоснованы и сконструированы модели дидактической адаптации студентов на основе комплекса подходов, играющие роль теоретического базиса для построения методического обеспечения дидактической адаптации студентов к освоению научных понятий;
впервые показана возможность использования герменевтических методов в процессе адаптации студентов к изучению научных текстов и понятий, что создаёт условия для замены установки на «готовое знание» установкой на организацию процесса понимания, включающего рефлексивную мыследеятельность;
на основе системно-структурного подхода разработана процедура анализа дефиниций сложных научных понятий, введено понятие «дидактическое приращение» как динамическая характеристика структурного построения понятия, а также процесса освоения его содержания. Предложены способы построения систем практических заданий, адекватно отражающие этапы этого процесса;
в рамках междисциплинарного подхода впервые сформулирована проблема когерентности смежных учебных курсов, отражающая как содержательные межпредметные связи, так и методические, а также технологические, на основе которых строится компьютерная поддержка адаптационного учебного процесса. Предложены модели когерентности, отражающие разную степень сопряжённости разнопредметных учебных материалов и глубину реализации межпредметных связей;
разработаны новые виды средств компьютерной и Интернет поддержки адаптационного учебного процесса, характеризующиеся возможностью к экстраполяции на различные предметные области, а также модифицируемостью, интерактивностью, независимостью от специфики компьютерных операционных систем.
Теоретическая значимость результатов исследования связана с включением герменевтического подхода в концептуальные основы дидактической адаптации студентов, определяющего феномен понимания научных текстов, его структуру и методы; с введением в научный аппарат теории дидактической адаптации студентов новых понятий: дидактическое приращение, когерентность учебных курсов, предметные информационные потоки. В исследовании проведено уточнение содержания междисциплинарного подхода к дидактической адаптации студентов, в рамках которого межпредметные связи смежных учебных курсов должны включать как содержательную, так и методическую, и технологическую составляющие. Синтез указанных положений создаёт новое знание о дидактической адаптации студентов первого курса. Теоретические положения методологически обоснованы и связаны с концептуальными позициями теории дидактической адаптации студентов.
Практическая значимость исследования:
положения, выводы и модели исследования могут играть роль методической основы для создания инновационных учебных материалов с компьютерной поддержкой как новых средств дидактической адаптации студентов к изучению научных понятий;
созданы электронные образовательные ресурсы с заданными педагогическими свойствами, включающие инструменты дидактической адаптации студентов к изучению математических понятий;
разработаны новые компьютерные технологии и приёмы работы с научными текстами, активизирующие самостоятельную рефлексивную деятельность студентов и направленные на: генерализацию и систематизацию знаний, их трансформацию, структурирование и алгоритмизацию; анализ, синтез, выявление аналогий в научных текстах о математических понятиях.
Достоверность полученных результатов обеспечивается: логикой построения исследования и адекватными его задачам методами; изучением педагогической практики в вузе, участием в опытно-экспериментальной работе; использованием большого количества источников информации; обоснованной научной базой; репрезентативностью экспериментальных данных, использованием аппарата математической статистики и апробацией результатов исследования в практике преподавания математики.
На защиту выносятся следующие положения
1. В процессах дидактической адаптации студентов к изучению научных понятий и проектирования соответствующего учебно-методического сопровождения необходимо использовать как педагогический потенциал традиционного образования (выводы теории личностно ориентированного и деятельностного обучения, компетентностный подход), так и достижения теории и практики компьютерного обучения, в частности, инновационной компьютерной дидактики, а также педагогические возможности Интернет технологий. Педагогические свойства учебно-методического обеспечения преподавания математики соответствуют задачам адаптации студентов к освоению научных понятий при условии, если создание учебных материалов базируется на комплексе подходов: герменевтическом, определяющем процесс понимания научных текстов, представляющих научные понятия; системно-структурном, направляющем обучение на структурный анализ и генерализацию знаний о научных понятиях; междисциплинарном, ориентирующем на использование в освоении понятий содержательных, методических, технологических межпредметных связей.
2. В соответствии с концепцией понимания в философской герменевтике адаптация студентов к изучению научных понятий должна опираться на принципы: контекстуального подхода, разграничения смысла и значения, диалектической связи понимания и структуры языковых конструкций, диалогичности мышления, диалектического взаимодействия части и целого. Методами, соответствующими указанным принципам, являются: герменевтический круг как траектория движения процесса понимания, диалогический метод исследования текста, метод интерпретационной гипотезы, метод аналогий при переходе от части к целому, вопросно-ответный метод.
Концепция понимания в лингвистической герменевтике ориентирует педагогов и разработчиков методического обеспечения дидактической адаптации на преодоление ошибочной трактовки процесса освоения понятий, игнорирующей внутреннюю структуру процесса понимания и роль рефлексии в этом процессе. Ориентация процесса адаптации студентов на «конечный результат», доминирование установки «научить готовому знанию» приводит к догматичности знаний студентов и не способствует развитию их ментального опыта. Адаптационный учебный процесс должен быть направлен на организацию активной мыслительной деятельности, на рефлексивный процесс освоения текстов о научных понятиях.
Концепция понимания в педагогической герменевтике нацеливает педагогов на преодоление в процессе дидактической адаптации студентов противоречий, порождённых глобальной информатизацией всех сфер общественной жизни, что, с одной стороны, приводит к рационализации учебной деятельности, а, с другой стороны, к торможению процесса развития научного мышления студентов, так как происходит подмена рефлексивного понимания, творческого освоения действительности ускоренным потреблением информации.
3. Матричная модель дидактической адаптации студентов к изучению научных понятий отражает интеграцию методологических подходов и включает: цель и задачи адаптации, наименование концепций и доминирующих понятий, принципы построения практических материалов, а также прогнозируемые результаты адаптации, состоящие в обучении процессу понимания, в освоении приёмов рефлексии, в овладении приёмами структурного анализа понятий и текстов, в освоении сквозных понятий смежных научных дисциплин и понимании связей в их научном аппарате.
4. В средствах компьютерной поддержки процесса дидактической адаптации герменевтические концепции понимания реализуются методическими приёмами, в комплексе составляющими метод герменевтического круга. В соответствии с этим методом процесс понимания научных текстов и понятий проходит стадии дедуктивного введения, аналитической мысленной обработки (анализ, выделение каузальных и структурных связей, интеграция компонентов понятия, их категоризация и систематизация). В состав приёмов входят: распределение элементов понятия, реконструкция дефиниций и правил, аналогия, построение алгоритма и структурной схемы, диалог, тематическая группировка символов, экспресс-диктант, логический клубок, конспект – значения, конспект – смысл, выявление главной проблемы, составление тезисов и ключевых слов, представление текста в табличной форме, соответствие причин и следствий и др.
5. Создание на основе системно-структурного подхода учебных материалов для дидактической адаптации студентов базируется на принципах декомпозиции, структурного анализа, иерархического упорядочивания дидактических объектов, их непротиворечивости и согласованности, абстрагирования и моделирования, структурированности. При этом реализуются уровни дидактической адаптации к изучению научных понятий: первый уровень – символьный – ориентирует на освоение символьной референции элементов понятий, второй уровень – семантический – предполагает освоение семантической конструкции научного текста о понятии, третий – интегративный – заключается в интеграции символьных и семантических элементов, т.е. «в собирании понятия из символов» и конструировании полной дефиниции понятия. При последовательной реконструкции структуры понятия из отдельных элементов выявляется число дидактических приращений, которые интерпретируются как «прирост» знаний в процессе перехода от исходного структурного элемента понятия к следующему. Этот показатель служит ориентиром в процессе составления заданий компьютерных обучающих систем, в которых должны быть представлены, а, следовательно, и практически проработаны все выделенные дидактические приращения.
6. Междисциплинарный подход к разработке обучающих систем для дидактической адаптации студентов, базирующийся на принципах межпредметных связей, системности, адекватности, технологичности обеспечивает условия для когерентности учебных курсов, которые реализуются в процессе трёх этапов: нормативном, методическом и технологическом. Теоретическими ориентирами создания учебных материалов выступают модели когерентности, отражающие глубину (уровни) реализации межпредметных связей. На первом уровне межпредметные связи учебных курсов используются эпизодически; на втором – применяются для иллюстрации некоторых положений изучаемых теорий, на третьем – обеспечивают взаимную экстраполяцию приёмов и дидактических технологий, на четвёртом – приводят к генерации новых методических приёмов и учебных компьютерных технологий. Достижение этого уровня создаёт условия для модификации контента электронных образовательных ресурсов, что позволяет использовать технологии работы с учебными текстами в обучении дисциплинам гуманитарного цикла.
Результаты исследования апробировались и внедрялись:
в процессе участия: в Международных научно-практических конференциях – Технологии инновационной компьютерной дидактики в профилактической работе по преодолению употребления наркотиков (Краснодар, 2010), Информатизация как целевая ориентация и стратегический ресурс образования (Архангельск, 2012); во Всероссийских научно-практических конференциях – Развивающие информационные технологии в образовании: использование учебных материалов нового поколения в образовательном процессе (Томск, 2010), Инновационные процессы в высшей школе (Краснодар, 2011);
посредством личного преподавания в ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет» в группах студентов первого курса и учащихся 10-11 классов Центра дополнительной подготовки КубГТУ.
Внедрение и апробация практических материалов, созданных в процессе исследования, проводились на базе Кубанского государственного технологического университета (КубГТУ); Центра дополнительной подготовки КубГТУ; путём участия в издательской деятельности редакции научно-методического журнала с электронным приложением «Школьные годы» (свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-28402).
Результаты исследования включены в учебные курсы для студентов экономических факультетов Кубанского государственного технологического университета, программу курсов переподготовки специалистов «Инновационная компьютерная дидактика как современное направление информатизации образования» в ИППК ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный университет» (приказ Рособразования РФ № 47 от 25.01.2013 г.). Разработанные педагогические программные продукты опубликованы в Интернете (http://icdau.ru, http://icdau.kubsu.ru, http://ya-znau.ru).
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения; трех глав; заключения; выводов; списка литературы, включающего 159 источников; приложений. В работе представлено 18 таблиц и 38 рисунков.
