Введение к работе
Актуальность исследования. В программе социально-экономического развития России определены основные направления совершенствования системы высшего педагогического образования. Для реализации национальной образовательной инициативы «Наша новая школа» необходимы профессионально компетентные педагоги, способные творчески мыслить, находить нестандартные решения, проявлять инициативу и готовые обучать школьников самостоятельному поиску информации, проектной и исследовательской деятельности. Актуальной проблемой высшей профессиональной школы становится обучение будущих учителей способам поиска и переработки научной информации в рамках самостоятельной исследовательской практики на основе компетентностного подхода. Эта задача требует целенаправленного формирования исследовательской компетентности студентов, способствующей высвобождению деятельностного начала, укреплению потребности педагога в познании.
Переход к единой европейской системе образования ставит перед педагогической наукой задачу теоретического обеспечения процесса становления и развития личности компетентного педагога-исследователя, владеющего технологией постановки научно-педагогического эксперимента в образовательном процессе. Безусловным требованием к подготовке будущего учителя выступает вооружение его знанием учебных дисциплин, формирование умений и навыков научно-исследовательской деятельности, развитие профессионально важных качеств, а также способности искать и реализовывать новые подходы к обучению и воспитанию учащихся.
В то же время сложившаяся образовательная практика в недостаточной степени способствует развитию исследовательской компетентности будущего учителя. Опыт показывает, что выпускники педагогических вузов не готовы к самостоятельной исследовательской работе по естественнонаучным дисциплинам и педагогике, не могут выступать ее организаторами. Поэтому возникает необходимость теоретического осмысления исследовательской компетентности будущего учителя.
Несмотря на достаточное число исследований, посвященных названной проблеме (В.Л. Дубинина, О.В. Ибрянова, Л.А. Каирова, Е.Н. Лекомцева, В.Н. Михелькевич, О.В. Ракитина, П.Ю. Романов, М.Н. Скаткин, Н.Н. Ставринова), имеющийся научный материал и опыт практической деятельности по подготовке будущих учителей естественнонаучного профиля к предметной и педагогической исследовательской деятельности не предполагает комплексной системы формирования ключевых исследовательских компетенций в процессе обучения в педагогическом вузе, эффективной при реализации ГОС ВПО третьего поколения в многоуровневой системе образования.
В ряде теоретических трудов (О.В. Ибрянова, Н.Н. Ставринова, З.И. Шершнева) задача подготовки будущего учителя к исследовательской деятельности редуцируется к задаче организации научно-исследовательской деятельности студентов в ходе учебного процесса. При этом задача решается в рамках университетской модели педагогического образования, ориентированной прежде всего на подготовку к научной деятельности, а не к повседневной педагогической практике.
Изучение состояния вопроса сформированности исследовательской компетентности выпускников педагогических вузов и работающих учителей школ позволило выявить ряд следующих противоречий:
– между ранее разработанными подходами к формированию исследовательской компетентности будущего учителя естественнонаучного профиля и необходимостью определения его новых концептуальных основ;
– между ориентацией действующих учебных программ и планов, методов профессиональной подготовки на «среднего» студента и потребностью рынка образовательных услуг в учителе, способном активно участвовать в инновационных процессах современной школы, вовлекать учащихся в научно-исследовательскую работу, строить взаимовыгодные связи этой работы с «высокой» наукой и индустрией;
– между традиционной парадигмой образования, предполагающей пассивную позицию студента в образовательном процессе, и новой концепцией высшей школы, нацеленной на развитие субъектных свойств будущего специалиста, его самостоятельности, познавательной и творческой активности, рефлексии.
Стремление разрешить данные противоречия определило выбор темы исследования – «Формирование исследовательской компетентности будущего учителя естественнонаучного профиля в процессе математической подготовки».
Цель исследования – повышение качества профессиональной подготовки будущего учителя (биологии, химии, географии) посредством формирования исследовательской компетентности в процессе изучения математики.
Объект исследования – процесс профессиональной подготовки студентов – будущих учителей естественнонаучного профиля.
Предмет исследования – формирование исследовательских компетенций будущего учителя естественнонаучного профиля в процессе математической подготовки.
Гипотеза исследования: формирование исследовательской компетентности будущего учителя естественнонаучного профиля в процессе математической подготовки окажется более эффективным, если:
– на основе анализа сущности и структуры исследовательской деятельности учителя естественнонаучного профиля будет разработана ее системно-ролевая модель;
– будет обоснована и разработана модель исследовательской компетентности будущего учителя естественнонаучного профиля, подлежащей формированию в педагогическом вузе;
– будут определены принципы и организационно-педагогические условия эффективного формирования исследовательской компетентности будущего учителя естественнонаучного профиля;
– будут разработаны и апробированы модули дидактической системы формирования исследовательской компетентности студентов в процессе обучения математике, включающие целевую компоненту, содержание обучения, методы и формы обучения, средства обучения, оценочную компоненту (на примере подготовки учителей биологии, химии, географии).
В соответствии с предметом, целью и гипотезой исследования были поставлены следующие задачи:
1) проанализировать сущность и структуру исследовательской деятельности учителя, разработать ее системно-ролевую модель;
2) обосновать и разработать модель исследовательской компетентности будущего учителя естественнонаучного профиля;
3) определить принципы и организационно-педагогические условия эффективного формирования исследовательской компетентности будущего учителя естественнонаучного профиля в системе многоуровневого образования;
4) разработать модули дидактической системы формирования исследовательской компетентности в математической подготовке будущего учителя естественнонаучного профиля;
5) разработать методы диагностики уровня развития исследовательских компетенций будущего учителя и оценить результативность педагогического эксперимента.
Методологическую основу исследования составили философские, педагогические и психологические теории; концепции развития личности; современные парадигмы профессионального образования.
Теоретико-методологическая основа исследования:
– на общефилософском уровне: философские положения о единстве теории и практики, всеобщей связи, взаимной обусловленности и целостности явлений и процессов окружающей действительности (М.С. Каган, Э. Морен, В.С. Степин, И.Т. Фролов, М. Хайдеггер и др.);
– на общенаучном уровне: общая теория деятельности, идеи об интегральных характеристиках личности (Б.Г. Ананьев, Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн), положения системного подхода (В.В. Краевский, Н.В. Кузьмина, А.В. Хуторской);
– на конкретно-научном уровне: методология комплексного педагогического исследования (С.И. Архангельский, А.Г. Бермус, Ю.К. Бабанский, Н.В. Кузьмина, И.Я. Лернер, Е.И. Пассов, М.Н. Скаткин, В.А. Сластенин, Г.П. Щедровицкий, Г.Н. Подчалимова, И.В. Ильина, А.Г. Пашков, А.Н. Ходусов, А.Д. Гонеев и др.); стратегия модернизации высшего образования в рамках Болонской декларации (В.И. Байденко, Т.Г. Волкова, Г. Джонсон, Е.Н. Ивахненко, В.А. Козырев, Л. Лесли, Л. Поуп, В.Д. Шадриков, Н.Л. Шубина и др.); теория компетентностного подхода в педагогическом образовании (В.И. Байденко, И.Л. Бим, В.А. Болотов, А.Г. Бусыгин, А.Л. Бусыгина, И.А. Зимняя, В.А. Козырев, В.И. Матвеев, Т.М. Носова, Л.В. Панфилова, Дж. Равен, В.В. Сафонова, Н. Хомский, А.В. Хуторской, В.Д. Шадриков и др.); системный подход к проблемам формирования и развития исследовательской компетентности педагога (Н.В. Бордовская, О.М. Буранок, В.И. Загвязинский, В.А. Кан-Калик, С.И. Макаров, А.К. Маркова, В.Н. Михелькевич, А.В. Мудрик, В.А. Сластенин, В.В. Сафонова, Н.А. Штульман и др.).
Методы исследования. Для решения поставленных задач и проверки исходных предположений был использован комплекс взаимодополняющих методов исследования, адекватных его предмету: изучение и анализ психологической, педагогической, методической литературы; эмпирические методы (педагогическое наблюдение, беседы, анкетирование, тестирование, самооценка, анализ образовательных программ, эксперимент); моделирование; методы математической статистики (корреляционный анализ).
Этапы и опытно-экспериментальная база. Исследование проводилось на базе ГОУ ВПО «Поволжская государственная социально-гуманитарная академия» (ПГСГА) в период с 2003 по 2011 год. Оно осуществлялось в три этапа.
Теоретико-проектировочный этап (2003–2007 гг.) включал изучение психолого-педагогической литературы и диссертационных исследований, посвященных проблемам формирования исследовательской компетентности учителя и технологиям образовательного процесса в педагогическом вузе, что позволило сформулировать исходные позиции настоящей работы. На данном этапе были проведены анализ и обобщение опыта работы преподавателей вузов, разработан понятийный аппарат исследования, определены его рабочая гипотеза и спектр решаемых задач; выполнялось научное обоснование, разрабатывалась дидактическая система формирования исследовательской компетентности будущего учителя.
Экспериментальный этап (2007–2010 гг.) можно условно разделить на два. На констатирующем этапе выявлялся реальный уровень сформированности исследовательской компетентности работающих учителей биологии и химии, а также студентов старших курсов естественно-географического факультета педагогического вуза. На основе полученных данных в рамках построенной модульной дидактической системы был создан комплекс методических заданий, разрабатывался диагностический аппарат исследования. Формирующий эксперимент был направлен на апробацию дидактической системы формирования исследовательской компетентности будущего учителя, корректировку дидактического процесса, уточнение теоретико-экспериментальных положений диссертационного исследования, а также на адаптацию разработанных модулей к образовательным стандартам высшего профессионального образования третьего поколения.
Завершающий этап (2011 г.) включал проведение качественного и количественного анализа полученных результатов; систематизацию и обобщение экспериментальных данных; определение выводов; оформление диссертационных материалов; внедрение результатов теоретической и экспериментальной работы в систему лекционно-практических занятий. Результаты работы на данном этапе представлены программами модулей «Методы высшей математики», «Теория вероятностей в прикладных задачах естествознания», «Избранные математические модели в задачах естествознания», «Статистические модели в научном исследовании» и методических компонентов (учебных заданий) для них.
Научная новизна исследования:
-
проанализированы сущность и структура исследовательской деятельности учителя естественнонаучного профиля и на основе анализа разработана ее системно-ролевая модель (учитель предстает как: I – исследователь предметной области, II – педагог-исследователь, III – менеджер исследовательских проектов);
-
обоснована и разработана модель исследовательской компетентности будущего учителя (представляет собой неразрывное единство процессной, аналитической, методологической, коммуникативной, эвристической, социокультурной и метапредметной компетенций);
-
определены и обоснованы принципы и организационно-педагогические условия эффективного формирования исследовательской компетентности будущего учителя в системе многоуровневого образования (принципы: оптимальности, комплиментарности, модульности, сочетания фундаментального и контекстного обучения; организационно-педагогические условия: учета социальной мобильности, последовательного уменьшения внешнего контроля, нисходящей спирали управления учебным процессом, восходящей спирали погружения в социальный контекст, фундирования, сочетания инвариантных базовых дисциплин и вариативных спецкурсов);
-
разработана и апробирована дидактическая система математической подготовки будущего учителя естественнонаучного профиля (она [система] представляет собой совокупность модулей, освоение содержания которых выступает структурообразующим элементом формирования исследовательской компетентности в системе многоуровневого образования);
-
разработаны методы диагностики уровня развития исследовательских компетенций будущего учителя (представляют собой совокупность творческих заданий, психологических тестов и алгоритмов)
Теоретическая значимость исследования заключается в следующем: его результаты расширяют научные представления о сущности, структуре и содержании исследовательской компетентности учителя; они открывают новые возможности для конструирования дидактических систем, фокусированных на формировании исследовательской компетентности учителя, способствующих интенсификации, оптимизации и индивидуализации обучения студентов.
Практическая значимость исследования состоит в том, что его результаты направлены на повышение эффективности профессиональной подготовки будущего учителя за счет эксплицитного формирования составляющих исследовательской компетентности в процессе изучения дисциплин всех циклов. Разработка и апробация модулей образовательной области «Математика» («Методы высшей математики», «Теория вероятностей в прикладных задачах естествознания», «Избранные математические модели в задачах естествознания», «Статистические модели в научном исследовании»), включенных в содержание образования будущих учителей (биологии, химии, географии), служат реальными предпосылками обновления образовательных технологий.
Достоверность результатов исследования обеспечивается методологической обоснованностью исходных положений; разнообразием и взаимодополняемостью методов исследования, адекватных его предмету, цели и задачам; ведением теоретических исследований в единстве с практической деятельностью и ориентацией на нее; поэтапностью и продолжительностью педагогического эксперимента, личным участием автора во всех этапах его проведения; подтверждением на статистически значимом уровне гипотетических позиций; воспроизводимостью полученных результатов в реальной образовательной практике профессиональной школы и их соответствием имеющимся в системе психолого-педагогических дисциплин научным представлениям и принципам; обработкой результатов эксперимента методами математической статистики.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Системно-ролевая модель исследовательской деятельности учителя, разработанная на основе анализа сущности и структуры исследовательской деятельности учителя, отражает роли:
– исследователь в предметной области (в этой роли учитель осуществляет научную деятельность в области естественных наук индивидуально, в коллективе, в рамках сотрудничества с другими организациями, вместе с учащимися в качестве руководителя и ведущего научного работника);
– педагог-исследователь (ведет научно-экспериментальную работу в сфере дидактики, методики преподавания и воспитания, педагогики и психологии, социологии малых групп для локального решения практико-ориентированных задач или как часть научного проекта);
– менеджер исследовательских проектов (выступает организатором исследований в группах учащихся и учителей, в методических объединениях).
2. Модель исследовательской компетентности учителя отражает неразрывное единство составляющих ее компетенций: 1) аналитической (способность учителя понимать и резюмировать научные работы, оценивать их по выбранным параметрам, осуществлять эффективный библиографический поиск); 2) процессной (выступающей как способность учителя следовать выбранному алгоритму исследования с контролем промежуточных результатов и коррекцией исследовательского процесса); 3) эвристической (суть которой в умении выбирать направление исследования на основе неполных или некорректных данных, обобщать опыт практической деятельности и выдвигать различные гипотезы на основе этого обобщения); 4) методологической (под которой понимается владение методологическим аппаратом педагогического исследования и методами научного исследования в избранных предметных областях); 5) коммуникативной (включающей навыки оформления научных публикаций, ведения дискуссий и полемики); 6) социокультурной (подразумевающей знание учителя о культурной и социальной специфике ведения предметного и педагогического научного исследования); 7) метапредметной (позволяющей учителю осуществлять комплексное планирование и управление исследовательским процессом, компенсировать недостаточность знания методологии методологии и решать коммуникативные проблемы).
3. Система принципов и организационно-педагогических условий формирования исследовательской компетентности будущего учителя естественнонаучного профиля включает принципы: комплиментарности (предполагает учет реального уровня общеучебных умений и навыков студентов при построении учебного процесса), модульности (предполагает переход к модульному обучению),оптимальности (предусматривает оптимизацию размещения курсов и модулей в системе непрерывного образования и самообразования учителя), сочетания фундаментального и контекстного обучения; организационно-педагогические условия: учета социальной мобильности, последовательного уменьшения внешнего контроля, нисходящей спирали управления учебным процессом, восходящей спирали погружения в социальный контекст, фундирования, сочетания инвариантных базовых дисциплин и вариативных спецкурсов.
4. Структурообразующим элементом формирования исследовательской компетентности будущего учителя естественнонаучного профиля является совокупность модулей «Методы высшей математики», «Теория вероятностей в прикладных задачах естествознания», «Избранные математические модели в задачах естествознания», «Статистические модели в научном исследовании». Дидактическая система преподавания этих модулей эффективно реализуется преимущественно в рамках двух направлений: 1) стандартное фундирование содержания образования, 2) фундирование исследовательских компетенций, осуществляемое преимущественно за счет выбора методов и средств обучения.
5. Методы диагностики уровня развития исследовательских компетенций будущего учителя естественнонаучного профиля, представляющие собой совокупность творческих заданий, психологических тестов и алгоритмов.
Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты исследования нашли отражение в статьях, методических рекомендациях, опубликованных автором. Они обсуждались и получили одобрение на международных, всероссийских и региональных научно-практических конференциях (Самара –2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 гг.; Москва – 2008 г.; Тольятти – 2009 г.; Биробиджан – 2010 г.; Ханты-Мансийск – 2010 г.). Материалы исследования внедрялись автором в процессе педагогической деятельности в Поволжской государственной социально-гуманитарной академии, а также обсуждались на заседаниях и методологических семинарах кафедры алгебры ПГСГА.
Основные результаты диссертационного исследования отражены в 20 публикациях автора, 3 из которых помещены в изданиях, включенных в реестр ВАК МО и НРФ.
Структура исследования. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы (268 наименований), 9 приложений, 31 иллюстрация. Общий объём работы – 172 страницы машинописного текста.
