Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Психолого - педагогические основы проектирования креативной системы раннего профессионально ориентированного обучения математике одаренных учащихся. 15
1.1 Анализ современного состояния математического образования. 15
1.2 Анализ содержания понятия «одаренность». 20
1.3 Технологии обучения одаренных школьников. 24
1.4 Обучение математике как инструмент развития одаренности. 31
1.5 Обучение математике как основа начальной профессиональной подготовки. 39
Глава 2. Дидактические основы и технологии разработки и функционирования креативной системы раннего профессионально ориентированного обучения математике одаренных учащихся. 50
2.1 Определение целей раннего профессионально ориентированного обучения математике 51
2.2 Индивидуальный подход к обучению. 62
2.3 Разработка программы индивидуальной коррекции одаренности и технологии ее реализации. 71
2.4. Проектирование педагогических технологий раннего профессионально ориентированного обучения математике одаренных школьников. 84
2.4.1 Особенности проектируемой системы раннего профильного обучения математике на начальном этапе обучения и этапе «вхождение» 86
2.4.2 Реализация законов творчества в процессе обучения одаренных школьников в рамках проектируемой системы 98
2.4.3 Использование игровых технологий в рамках системы раннего профессионально ориентированного обучения математике 103
2.4.4 Развитие пространственного мышления учащихся. 106
2.4.5 Развитие мышления учащихся средствами интеграции
учебных предметов 111
2.4.6 Проектно-проективная и исследовательская деятельность учащихся. 115
2.4.7 Внеурочная деятельность учащихся в системе раннего профессионально ориентированного обучения математике одаренных школьников. 120
2.5 Специфика работы учителя по реализации креативной системы раннего профессионально ориентированного обучения математике одаренных школьников. 126
2.6 Оценочный компонент проектируемой системы. 133
Глава 3. Анализ эффективности креативной системы раннего профессионально ориентированного обучения математике одаренных учащихся. 141
3.1 Система мониторинга, оценки и коррекции качества математического образования учащихся . 141
3.2 Креативная система раннего профессионально ориентированного обучения математике одаренных учащихся как основа их ориентации на успешную профессиональную деятельность.148
Заключение. 158
Библиографический список использованной литературы. 164
- Анализ современного состояния математического образования.
- Определение целей раннего профессионально ориентированного обучения математике
- Система мониторинга, оценки и коррекции качества математического образования учащихся
Введение к работе
Актуальность темы. Современный этап модернизации образования в Российской Федерации касается все более широкого спектра проблем, решение которых связано с повышением качества образования, с созданием условий реализации человеческого потенциала. Становление информационного общества, формирование в России новых социально-экономических и политических отношений предъявляют все возрастающие требования к качеству подготовки специалистов, повышается уровень требований к выпускнику школы как саморазвивающейся творческой личности, готовой к дальнейшей жизнедеятельности, активно осваивающей ситуацию социальных перемен и участвующей в преобразовании общества. В связи с этим основной вектор проводимых преобразований связан с развитием индивидуальных личностных потенциалов ученика, его творческих способностей и ведущих психических качеств. Перспективными направлениями изменений в системе образования стали: индивидуализация образования на основе индивидуальных способностей; ориентация на образование, «созидающее знание» и способствующее развитию творческих способностей, самообразования, самообучения; применение новых информационных технологий в образовании; переход от принципа «образование на всю жизнь» к принципу «образование через всю жизнь». Система образования на современном этапе предполагает интеграцию педагогической науки и практики, интенсификацию учебного процесса, внедрение творческих, исследовательских форм обучения, ориентацию на личностно-деятельностный и системно-целостный подход, результатом которого должно стать рождение творческой личности, и потому на передний план выходит проблема одаренности (А.В. Кулемзина).
С одной стороны, в отечественной педагогической практике очень мало образовательных программ для одаренных детей; в педагогических вузах практически не ведется целенаправленная профессиональная подготовка учителей, воспитателей, психологов для работы с одаренными детьми;
4 отсутствует базовая теоретическая подготовка специалистов по педагогике детской одаренности; педагогики одаренности как научной дисциплины или профессии «педагог школы одаренных детей» в реестре специальностей вообще не существует. С другой стороны, только в современной Сибири, по данным А.В. Кулемзиной, одаренных детей в каждом возрасте от 8 до 10 %, и это самый высокий показатель на планете (среднемировой показатель 3-5 %).
В условиях возрастания роли математики как инструмента развития аналитического и алгоритмического мышления, подготовки учащихся к успешной профессиональной деятельности, для одаренных детей уже с раннего возраста (10-11 лет) курс математики следует рассматривать как курс профессионально ориентированного обучения, как неотъемлемый компонент системы профессионального математического и естественнонаучного образования. При соответствующей организации такая система позволяет обеспечить глубокое и творческое усвоение теоретических знаний, практических навыков и способов деятельности, способствовать развитию креативности, ответственности, инициативности обучаемых, формированию основ индивидуального стиля будущей профессиональной деятельности.
Проведенный теоретический анализ существующих исследований свидетельствует о недостаточной разработанности теории и методики организации обучения математике одаренных детей в среднем звене школьного образования. Углубленное изучение предмета начинается, как известно, с 10 класса. Выявлены также противоречия между: потребностями общества и личности в выявлении и развитии одаренности в процессе обучения в школе; результатами и рекомендациями психолого - педагогических исследований и неразработанностью методики обучения одаренных (способных) учащихся, учитывающей необходимость и возможность их развития средствами математики. Практически отсутствуют исследования, посвященные системному подходу к организации раннего профессионально ориентированного обучения предмету. Этими обстоятельствами и обусловлена актуальность темы нашего
5 диссертационного исследования «Креативная система раннего профессионально ориентированного обучения математике в школе для одаренных детей».
Проблема настоящего исследования состоит в выявлении условий, обеспечивающих эффективное проектирование и функционирование системы раннего профессионально ориентированного обучения математике одаренных школьников, направленной на активизацию их познавательной деятельности, учебной мотивации, творческое и личностное развитие.
Диссертационная работа выполнена в рамках научного направления Воронежского государственного технического университета «Проблемы качества подготовки специалистов».
Цель исследования - разработка дидактической системы работы с одаренными детьми при изучении математики, направленной на активизацию их познавательной деятельности, учебной мотивации, и позволяющей сформировать у них творческую готовность к усвоению курса математики на начальном профессиональном уровне, к профессиональному естественнонаучному образованию и саморазвитию в новых условиях их жизнедеятельности.
Объект исследования - математическая подготовка одаренных учащихся в общеобразовательном учебном заведении.
Предмет исследования - дидактические основы, структура, содержание и технологии функционирования креативной системы раннего профессионально ориентированного обучения математике в школе для одаренных детей.
Гипотеза исследования: развитие, творческая готовность к профильному математическому образованию в школе, профессиональному естественно -научному образованию и к самообразованию и самореализации одаренных учащихся будут достигнуты в наибольшей степени, если:
разработана система обучения математике одаренных учащихся, основанная на психолого-педагогическом анализе одаренности и современных образовательных технологий;
концепция методической системы раннего профессионально ориентированного обучения математике, отвечающая контексту современной
образовательной парадигмы, исходит из высокого развивающего и общеобразовательного потенциала математики;
обучение математике одаренных учащихся осуществляется на основе системного подхода и удовлетворяет основным принципам развивающего обучения, требованиям прогностичности, инструментальности и эффективности;
пересмотрены ориентиры образования по математике с прагматических, узкоспециализированных целей обучения на формирование математической культуры, общей и профессиональной компетентности и готовности к жизни и деятельности в информационном обществе;
использование информационных технологий в математическом образовании создает принципиально новые методы общения, типы деятельности и сознания, предоставляет расширенные возможности проведения урочной и внеурочной работы с обучаемыми;
развитие пространственного и образного мышления учащихся является неотъемлемой частью обучения математике в школе для одаренных детей;
математическое образование в школе является ориентиром выбора и залогом успешности естественнонаучного профессионального образования и способствует развитию профессионально и личностно значимых качеств будущего специалиста.
В соответствии с целью, предметом и гипотезой исследования сформулированы задачи исследования:
Провести по литературным источникам, диссертационным исследованиям и непосредственным наблюдениям теоретический анализ современного состояния элитного образования, тенденций обучения математике одаренных учащихся средних учебных заведений.
Спроектировать с учетом основных тенденций проявления одаренности личности, причин и противоречий, мешающих развитию одаренности учащихся, и, опираясь на современные теории развивающего обучения, креативную систему раннего профессионально ориентированного обучения математике одаренных детей.
Разработать авторскую программу обучения, комплексное методическое обеспечение и технологии реализации спроектированной креативной системы.
Создать фонды контрольно-обучающих дидактических материалов и оценочно - диагностических средств.
Провести пролонгированный педагогический эксперимент по проверке эффективности системы раннего профессионально ориентированного обучения математике одаренных школьников.
Разработать методические рекомендации для учителей по реализации креативной дидактической системы раннего профессионально ориентированного обучения математике одаренных учащихся.
Методологическую основу и теоретическую базу исследования составили принципы диалектического метода познания; идеи гуманизации образования; современные достижения педагогической и психологической науки в области: формирования технологической культуры учителя (В.П. Беспалько, Н.В. Борисова, И.А. Зимняя, В.А. Сластенин, и др.); теории личности и деятельности (Б.Г. Ананьев, Л.И. Божович, К.К. Платонов, С.Л. Рубинштейн); акмеологической теории образовательной деятельности (Н.В. Кузьмина); системно- деятельностный подход к подготовке специалистов (З.Д. Жуковская, Н.А. Селезнева, А.И. Субетто и др.); динамической теории одаренности (Н.С. Лейтес, A.M. Матюшкин, В.И. Панов и др.); теория контекстного обучения (А.А. Вербицкий); идеи педагогики сотрудничества (Ш.А. Амонашвили, А.С. Макаренко, В.А. Сухомлинский, Д.Б. Эльконин); теория проблемного обучения (A.M. Матюшкин, И.Я. Лернер); теория укрупнения дидактических единиц (В.Ф. Шаталов, П.М. Эрдниев); личностно - ориентированный (В.В. Сериков, И.С. Якиманская) и личностно - деятельностный подходы (И.А. Зимняя); теория развивающего (В.В. Давыдов, Д.Б. Эльконин) и проективного обучения (Г.Л. Ильин); психология развития подростка (Д.И. Фельдштейн); теория преемственности обучения (СМ. Годник); теория и методика довузовской математической подготовки (Л.Д. Кудрявцев, Г.Л. Луканкин, Ю.В. Покорный, А.А. Окунев); психологические исследования
8 интеллекта М.А. Холодной, а также ряд педагогических принципов оптимизации, интеграции и дифференциации, непрерывности образования.
Методы исследования. Для решения поставленных задач и проверки гипотезы исследования использован комплекс методов: теоретический анализ (сравнительно - сопоставительный, ретроспективный, изучение и анализ литературных источников и учебно-нормативных документов); моделирование педагогического процесса; обсервационные методы (наблюдение и самонаблюдение); праксиметрические методы (анализ продуктов учебной деятельности); методы психологической и педагогической диагностики, педагогический эксперимент, методы математической статистики.
Опытно-экспериментальная база исследования. Исследование проводилось на базе Воронежского учебно-воспитательного комплекса № 2 им. А.П. Киселева в период с 1997 по 2003 гг. Исследованием были охвачены учащиеся 5-7-х кл. школы раннего обучения (с четырех лет) (ШРО), 5-9-х кл. общеобразовательной школы, 5-9-х кл. естественно-математической школы (ЕМШ) (всего более 1000 учащихся); а также преподаватели естественно -математической, общеобразовательной и школы одаренных детей ВУВК № 2 им. А.П.Киселева и учителя различных школ города. Всего более 1200 участников эксперимента. Научно - практические рекомендации по внедрению креативной системы раннего профессионально ориентированного обучения математике включены в базу данных педагогического опыта Воронежского областного института повышения квалификации и переподготовки работников образования. Учебно - методические пособия, планы - конспекты отдельных уроков, сценарии внеклассных мероприятий включены в педагогический фонд методического кабинета Советского РОО г. Воронежа.
Организация и этапы исследования. Диссертационное исследование проводилось с 1997 по 2003 год в три этапа.
На первом этапе (1997-1999 гг.) проводилось изучение и анализ отечественных и зарубежных литературных источников по теме исследования; выявлялись причины и противоречия, мешающие обеспечению необходимого
9 качества математической подготовки учащихся на этапе их личностного становления и профессиональной ориентации; изучалось современное состояние проблемы обучения одаренных детей и состояние математического образования в целом; определялась структура работы; формулировались цель, задачи, гипотеза исследования; проводился констатирующий эксперимент в ВУВК №2 им. А.П. Киселева, гимназии им. акад. Н.Г. Басова, СОШ №45, СОШ с углубленным изучением отдельных дисциплин № 38.
На втором этапе (2000-2001 гг.) спроектирована система обучения математике учащихся 5-9 классов школы одаренных детей (ШОД), ЕМШ 5-7 классов ШРО; разработаны фонды контрольно-обучающих дидактических материалов и оценочно - диагностичных средств. Проведены первый этап формирующего эксперимента, квалиметрический мониторинг и анализ промежуточных результатов исследования.
На третьем этапе (2002-2003 гг.) обобщались результаты опытно -экспериментальной работы по исследованию эффективности системы раннего профессионально ориентированного обучения математике учащихся школы для одаренных детей, завершился формирующий и проведен итоговый эксперимент. Выполнена систематизация, квалиметрия мониторинга и содержательная интерпретация экспериментальных данных. Разработаны методические рекомендации для учителей по обеспечению качества системы раннего профессионально ориентированного обучения математике. Сформулированы основные выводы по проблеме исследования, завершено оформление диссертации.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся новизной:
- модель креативной системы раннего профессионально ориентированного обучения математике одаренных детей среднего школьного возраста, отражающая процесс формирования их творческой готовности к выбору математического профиля обучения в старших классах школы и естественнонаучного направления профессионального образования;
разработана креативная система раннего профессионально ориентированного обучения математике в школе для одаренных детей, направленная на активизацию их познавательной деятельности, учебной мотивации, и позволяющая формировать творческую готовность к усвоению курса математики на начальном профессиональном уровне, профессиональному естественнонаучному образованию и саморазвитию в новых условиях жизнедеятельности.
авторское учебно-методическое обеспечение курса обучения математике одаренных детей среднего школьного возраста, обеспечивающее развитие логического и образного мышления обучаемых, обогащение их познавательных стилей и ментального опыта;
технология формирования на уровне среднего звена общеобразовательного учебного заведения математической составляющей профессиональной культуры и профессионально значимых личностных качеств будущего специалиста, включающая в себя систему организации учебной деятельности (проектирование учебного процесса на основе законов творчества; применение игровых технологий; развитие логического и образного мышления средствами специальных курсов; расширение межпредметных связей и интеграции дисциплин; ускорение и углубление школьного курса математики за счет внедрения авторского дидактического материала комплексного содержания) и внеурочной деятельности одаренных учащихся (расширение самостоятельной научно- и поисково- исследовательской деятельности, создание собственных проектов, организация научных обществ, ученической академии наук, детского музея - лаборатории, участие в олимпиадах, конференциях, конкурсах, сетевых проектах, разновозрастных группах по интересам);
система интегрированных уроков и внеурочных мероприятий математики и информатики, позволяющая повысить качество современного математического образования и информационную культуру будущего специалиста;
система оценки и коррекции сформированности начальных профессиональных умений, уровня математической культуры и развития учащихся на основе квалиметрического мониторинга;
критерии сформированности профессиональных умений обучающихся, включающие уровень владения начальными профессиональными знаниями, умениями и математической культуры, творческую готовность к продолжению образования в новых условиях и сформированность личностно значимых качеств будущего специалиста естественнонаучного профиля.
Практическая значимость исследования определяется тем, что:
разработанная креативная система раннего профессионально ориентированного обучения математике одаренных учащихся внедрена полностью в учебный процесс школы для одаренных детей и частично -дифференцированно с целью повышения качества математической подготовки учащихся в общеобразовательные и специализированные классы школ г. Воронежа;
разработанное авторское комплексное методическое обеспечение: образовательная программа, учебное пособие «Планиметрические задачи на построение», фонды учебно - дидактических материалов и оценочно -диагностических средств используются в практической деятельности учителей математики г. Воронежа и области и могут служить образцом при создании специально ориентированных учебных пособий;
система интегрированных активных педагогических технологий, разработанных в процессе исследования, внедрена в учебный процесс ВУВК №2 им. А.П. Киселева, СОШ №15, лицея №2 г. Воронежа;
разработаны методические рекомендации для учителей математики по обеспечению дидактической системы раннего профессионально ориентированного обучения математике в ШОД;
теоретические положения и результаты исследования с целью подготовки студентов математических факультетов к педагогической деятельности могут быть использованы в высших педагогических учебных заведениях в качестве
12 спецкурсов и спецсеминаров по методике преподавания математики, организации профильного обучения и обучения одаренных детей;
- продуктивность и эффективность внедрения информационных технологий в математическую подготовку одаренных учащихся позволили проводить межпредметные уроки, способствующие повышению качества современного математического образования и формированию информационной культуры будущего специалиста.
Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечены исходными методологическими положениями, получившими научное признание и прошедшими всестороннюю практическую проверку; совокупностью используемых методов, адекватных предмету, цели, задачам исследования; репрезентативностью опытно - экспериментальных данных; и подтверждены их верификацией и апробацией в ВУВК №2 им. А.П. Киселева и других школах г Воронежа, на Международных, Всероссийских и региональных научных конференциях, совещаниях, семинарах, методических объединениях учителей математики города, района и заседаниях кафедры математики ВУВК №2, математического факультета ВГУ, кафедры высшей математики и физико -математических методов моделирования ВГТУ.
Положения, выносимые на защиту:
Модель креативной системы раннего профессионально ориентированного обучения математике одаренных детей среднего школьного возраста, отражающая процесс формирования их творческой готовности к выбору естественно-математического профиля дальнейшего образовательного маршрута.
Креативная система раннего профессионально ориентированного обучения математике одаренных учащихся, направленная на формирование на ранних этапах обучения математической культуры и профессионально и личностно значимых качеств учащихся, способствующая улучшению качества математической подготовки.
Система интегрированных активных педагогических технологий, включая межпредметные урочные и внеурочные виды деятельности (например,
13 математика и информатика), формирующая на уровне среднего звена (5-9 кл.) общеобразовательной школы начальные профессионально значимые умения и навыки.
4. Авторское комплексное учебно — методическое обеспечение креативной системы обучения математике одаренных учащихся: -учебные программы (в том числе и компьютерные), пособия, фонды учебно-контролирующих заданий и оценочно-диагностических средств, -обеспечивающих развитие логического и образного мышления, формирование аналитического и алгоритмического стиля деятельности, интеграцию и комплексность предметных знаний.
Апробация работы. Основные положения диссертации, результаты экспериментального исследования докладывались и обсуждались на: Международных конференциях «Современные технологии обучения» (Санкт-Петербург, 2003), «Педагогический менеджмент и современные технологии в образовании» (Пенза, 2003); Всероссийских конференциях «Проблемы качества образования».- (Уфа-Москва, 2003), «Профессиональная подготовка преподавателя: традиции и инновации» (Воронеж, ВГУ, 2003), «Интеллектуальные информационные системы» (Воронеж, ВГТУ, 2003); региональных конференциях «Информатизация учебного процесса и управление образованием. Сетевые и интернет-технологии» (Воронеж 2001), «Непрерывное математическое образование: цели, технологии, управление» (Воронеж, 2001), «Киселевские чтения-2002» (Воронеж, 2002); Воронежской весенней математической школе «Понтрягинские чтения» (Воронеж, 2003); «Проблемы качества подготовки специалистов» (Воронеж, 2003), научно - практических конференциях ВГТУ (Воронеж, 2001 - 2003), педагогических семинарах ВОИПКРО, ВГУ, ВГТУ, методических объединениях учителей математики города Воронежа, Ленинского и Советского районов г. Воронежа, кафедры математики ВУВК №2 им. А.П. Киселева (Воронеж 1998-2003), математического факультета ВГУ, кафедры высшей математики и физико - математических методов моделирования ВГТУ (Воронеж, 2001 - 2003), а также изложены в сборнике научных статей Исследовательского центра проблем качества
14 подготовки специалистов «Проектирование образовательных систем, 2003» и в монографии «Система раннего профессионально ориентированного обучения как средство обеспечения качества и управления качеством математического образования в школе для одаренных детей».
Внедрение результатов исследования. Результаты исследования внедрены в учебный процесс Воронежского УВК №2 им. А.П. Киселева, а также в средней школе №15 г. Воронежа, лицее №2 при ВГТУ, систему повышения квалификации работников образования Воронежской области, систему работы учителей математики Советского района г. Воронежа.
Публикации: По материалам диссертационного исследования опубликовано 17 работ.
Анализ современного состояния математического образования
Тенденции развития современной цивилизации, экономические и политические реформы накладывают отпечаток на состояние и развитие естественнонаучного образования в России. Наряду с его широкой распространенностью в настоящем по сравнению с прошлым, доступностью и востребованностью, нельзя не отметить некоторое ухудшение качества естественнонаучной подготовки современных школьников, что связано с основными противоречиями образовательной системы: между ростом содержания учебной дисциплины и ограниченным количеством часов, отводимых на ее изучение; между усложнением изучаемого материала и ослаблением физических возможностей обучающихся; между процессами одновременной дифференциации и интеграции научных знаний; между качеством естественнонаучной подготовки выпускников различных уровней обучения и требованиями, предъявляемыми при вхождении на следующий уровень, потребностями общества; между растущей дифференциацией дисциплин естественнонаучного цикла и потребностью формирования у школьников единой картины мира. Анализ существующих противоречий позволяет предположить, что качество естественнонаучного образования, педагогические технологии его обеспечения отстают в своем развитии и совершенствовании от требований времени, реальных запросов общества.
Основу естественнонаучной подготовки составляет математическое образование. Математические знания и навыки необходимы практически во всех профессиях, связанных с естественными науками, техникой и экономикой. Основную роль в формировании математического интеллекта играет общеобразовательная школа. «Основная задача обучения математике в школе -обеспечить прочное и сознательное овладение учащимися системой математических знаний и умений, необходимых в повседневной жизни и трудовой деятельности каждому члену современного общества, достаточных для изучения смежных дисциплин и продолжения образования» - говорится в объяснительной записке программы по математике [139, с. 1].
Математика на протяжении всей истории человечества была ее неотъемлемой частью, ключом к познанию, базой научно-технического прогресса, и важной компонентой развития личности. Выдающийся швейцарский педагог И.Г. Песталоцци [164] утверждал, что знание математики позволяет более правильно воспринимать окружающий мир, находить истину, избегать искажений и предрассудков, укреплять здравый смысл. Слово «математика» в переводе с греческого означает «знание», «наука». На протяжении веков человек, знающий математику, считался мудрым, обладающим высшей степенью учености, достигшим вершин профессионализма. «Мы не можем не признать ту истину, если человек хорошо... обучен считать, то он в себе самом уже содержит глубокие важнейшие основы всякого мастерства и всякой умелости» [164, с. 147].
В современном мире, характеризующимся внедрением во все сферы жизнедеятельности компьютерных технологий, информационного моделирования, значение математического образования многократно увеличивается. Использование математических методов и инструментов исследования (схематизация объектов, алгоритмизация, построение моделей, индукция, дедукция, абстрагирование, прогнозирование, анализ, синтез, статистическая обработка данных и их оценка) делает математику методом и языком познания мира.
Необходимость качественного математического образования определяется тем рационалистическим стилем мышления, который формируется в процессе обучения математике и предполагает умение думать, критически осмысливать и оценивать происходящее, себя, свои мысли, идеи, поступки. Ценность получаемых предметных знаний не только в умении считать интегралы или вероятность события (не каждый выпускник школы в дальнейшем будет использовать полученный навык), но и в формировании критичности, доказательности и фундаментальности рассуждений, их логической строгости, абстрактности, аргументированности и экономичности; умения видеть сущность и структуру понятия, приема или метода решения (доказательства), взаимосвязь между родственными понятиями, их свойствами и признаками. Академик РАН В. Тихомиров на Международной научной конференции (Словакия 2000г.) определил следующие задачи математического образования [140, с. 2]:
- формирование личности;
- развитие логического мышления;
- умение понимать смысл поставленной задачи;
- воспитание творческого начала;
- философское постижение мира, его общих закономерностей и основных научных концепций;
- объяснение законов мироздания;
- развитие этических и эстетических норм и представлений.
Разработка методики реализации этих задач в процессе обучения математике является целью данной работы.
Отношение к содержанию образования в настоящее время: две крайние точки зрения. Сторонники первой считают, что в содержании школьного образования ничего менять не нужно, так как и без этого, качество обучения в советской и российской школе одно из лучших в мире. В отношении школьного математического образования, при этом, обычная аргументация такова: советские (российские) школьники, как правило, занимают первые места на международных олимпиадах. Другая точка зрения, характерная для инновационного обучения, основывается на утверждении, что осуществлять развитие личности можно на любом содержании. Ученик и учитель должны сами участвовать в создании содержания образования с тем, чтобы обеспечить личностное отношение ученика к учебному материалу. В основу современной методики обучения математике положены следующие принципы (Л.Д. Кудрявцев) [117]:
Определение целей раннего профессионально ориентированного обучения математике
Одной из характерных особенностей современной науки является переход к исследованию своих объектов как систем, что отражает новый этап нашего понимания мира. Переход к проектированию педагогических процессов как систем рассматривается в работах многих отечественных педагогов [18,88,123,199,200,214]. Системно-структурный подход к построению теоретической модели включает в себя: - определение ее места (функций, связей) в метасистеме (системе более высокого иерархического уровня);определение оптимального набора и свойств компонентов, обеспечивающих эффективное функционирование и развитие системы; установление связей между этими компонентами.
Теоретическая модель педагогической системы Н.В.Кузьминой [114,116] включает семь структурных компонентов: цель, содержание информации, средства педагогической коммуникации, обучаемый, обучающий, оценочный элемент и последующая образовательная система Как уже говорилось выше, существует три стратегии обучения одаренных (А.Пассов) [268,267]: ускорение учебного процесса; углубление или расширение изучения одной или нескольких дисциплин; придание учебному материалу нового содержания из области традиционно «недетских» сфер.
Каждая из них имеет свои сильные и слабые стороны. В данном проекте представлена попытка объединить все три стратегии и на их основе разработать систему раннего (начиная с пятого класса) профессионально ориентированного обучения математике одаренных школьников, которая включает в себя: модель организации профессионально-ориентированного обучения одаренных школьников среднего звена (5-9 класс); учебно-методическое обеспечение обучения математике одаренных школьников; систему формирования интеллектуальной возможности и творческой готовности учащихся к продолжению образования и саморазвитию; систему организации внеурочной деятельности одаренных учащихся, учитывающую требования общества и образовательные запросы личности; систему средств самоактуализации личности, ставящих своей целью научить одаренного школьника быть менеджером своей судьбы.
Проектируемая система раннего профессионально ориентированного обучения математике одаренных школьников в качестве методической основы использует: традиционную теорию обучения, в основе которой лежит представление о фазовой динамике учебно-математической деятельности учащихся, которая проходит 4 стадии: восприятие, осмысление, запоминание, воспроизведение; теорию проблемного обучения, которая предполагает использование таких методов обучения, как проблемная лекция, эвристическая беседа, исследовательская деятельность обучаемых; рефлекторно-ассоциативную теорию, которая рассматривает учебно-математическую деятельность как процесс накопления и усвоения локальных, системных, межсистемных и междисциплинарных ассоциаций; уровневую теорию обучения, предполагающую формирование у учащихся четырех уровней усвоения учебной информации: узнавание, репродуктивное действие, продуктивное действие, творчество; теорию развивающего обучения, в основе которой находится технология формирования содержательных обобщений, переход от абстрактного к конкретному; личностно-ориентированный подход к обучению, предполагающий личностный рост, интеллектуальное развитие, получение предметных знаний в контексте целостной картины мира; «обогащающую модель» психологически ориентированной модели школьного обучения, предполагающей интеллектуальное воспитание школьника путем актуализации и усложнения ментального опыта через обогащение его когнитивной, метакогнитивной и интенциональной составляющей;
Технологическое обеспечение процесса достижения спроектированных целей можно организовать как на уроках математики, так и во внеурочной деятельности школьников или в процессе их самообразования и саморазвития. Средствами обеспечения процесса раннего профессионально ориентированного обучения математике являются: речь учителя (объяснение, лекция, и т.д.); личный пример педагога-математика; самостоятельная деятельность учащихся; игровая деятельность учащихся; использование новых информационных технологий; проектно-проективная деятельность учащихся; коммуникации (учитель-учащийся, ученик-ученик, учащийся -детский коллектив); методические разработки отдельных тем; организация занятий, уроков; техническое обеспечение учебного процесса; психологическая комфортность процесса обучения для педагога и учащихся; возможность реализации творческих замыслов и проектов, востребованность такой деятельности учащихся; система поощрения; система контроля.
Обучение одаренных школьников может проводиться в обычном (по индивидуальной программе) или в профильном классе, набор учащихся в который осуществляется на конкурсной основе с учетом рекомендаций педагогов и психологов.
Проектируемая система обучения математике одаренных школьников разработана для классов с углубленным изучением дисциплин естественнонаучного цикла, рассчитана на период обучения с пятого по девятый класс и внедрена в образовательный процесс в естественно-математической школе Воронежского учебно-воспитательного комплекса №2 им. А.П. Киселева. Обучение школьников данной возрастной категории сопряжено с трудностями в: преодолении разного уровня математической подготовки выпускников начальных классов; отсутствии учебных пособий и методических рекомендаций для работы с одаренными учащимися; ограниченности количества учебных часов, отведенных на изучение математики (6 часов математики в неделю); возрастными психологическими особенностями школьников. Результативность обучения зависит от смоделированного педагогом образовательного процесса, основанного на трех группах существующих сегодня моделях образования (согласно М.А. Холодной), [218,219]: модели образования, которые улучшают традиционную модель, оставаясь в ее рамках: ассоциативно-рефлекторная; поэтапного формирования умственных действий; дифференцированного обучения; групповых и коллективных способов обучения; укрупняющие дидактические единицы и т.д.; модели не традиционные, но еще не полностью отошедшие от них по основанию направленности на развитие ребенка. В эту группу входят модели проблемного обучения, актуализации и обогащения индивидуального опыта и д.р.; гуманистические модели образования на основе гуманистических воззрений отечественных педагогов (К.Д. Ушинского; Л.Н. Толстого), положений гуманистической психологии А. Маслоу, К. Роджерса, а также работ Ш.А. Амонашвили, В.А. Сухомлинского, И.Я. Якиманской [238,239] и др.
Основой этих моделей является личностно-ориентированный подход.
Заметим, что в разработке системы раннего профессионально ориентированного обучения математике мы опирались как на каждую отдельную модель образовательного процесса, так и на их совокупность. За основу был принят личностно - деятельностный подход к обучению школьников (основы которого заложены в работах Л.С. Выготского [37], А.Н. Леонтьева, С.Л.Рубинштейна, Б.Г.Ананьева, И.А. Зимней [183,85,86,87]), трактующий личность как субъект деятельности, который формируясь в деятельности и в коммуникации с окружающим миром, определяет характер этой деятельности и коммуникаций.
В современной педагогике личностно-ориентированным называют образование, обеспечивающее развитие тех качеств личности, которые помогут человеку стать активным творцом своей судьбы, осознающим свои возможности, цели и ответственность. Личностно - ориентированное образование призвано развивать субъективность ученика, запускать механизмы саморазвития, тогда как остальные концепции основным считают развитие интеллекта обучающегося. Задачами личностно - ориентированного обучения следует считать: развитие субъективности, личностный рост, саморазвитие учащегося; его интеллектуальное развитие; формирование в сознании учащегося целостной картины мира [100,109,111,160,161,190].
Содержание обучения (образования) в рамках концепции личностно-ориентированного обучения должно включать в себя три компонента: предметное содержание (социально-культурный опыт человечества, его результат в виде знаний и умений); технологическое содержание (обучение способам мышления и деятельности как общим инструментам интеллектуального развития) и субъективное содержание (обращение к субъективному опыту обучающего, обнаружение личностного смысла в изучаемом материале).
Личностно - ориентированный подход к обучению может быть реализован на различных уровнях - при составлении авторской программы, тематического планирования, конструирования системы уроков, внеурочной деятельности и проведении каждого урока. Для удачного применения необходимо определить: объем обязательного и дополнительного учебного материала; блоки учебной информации и способы их изучения; ценность данной информации для каждого учащегося и организовать анализ учащимися способов деятельности.
Рассмотрим личностно - деятельностный подход с позиции учителя. В центре образовательного процесса находится обучающийся — его мотивы, цели, психологический склад личности. Исходя из интересов обучающихся, уровня их знаний и умений, а также из сверхзадачи развития личности обучаемого, учитель определяет учебную цель занятия, формирует, направляет и корректирует весь процесс обучения. Личностно - деятельностный подход предполагает максимальный учет национальных, возрастных, индивидуально-психологических, социальных особенностей обучающегося, который осуществляется через содержание и форму учебных занятий, характер коммуникации.
Но личностный аспект не может оставаться единственным при разработке системы обучения. Необходимо учитывать и деятельностный компонент, трактуемый как совместная деятельность обучаемого и обучающего, направленная на совместное решение задач посредством определенных действий, с использованием различных средств и способов. Основой такой деятельности является сотрудничество всех ее участников.
Система мониторинга, оценки и коррекции качества математического образования учащихся
К критериям эффективности обучения в той или иной педагогической системе можно отнести профессиональную компетентность, профессиональную направленность, учебную активность, умственную самостоятельность, академическую успеваемость и учебную успешность. Эти внутренние критерии эффективности должны дополняться внешними. Для средней школы - это поступление и степень адаптируемости выпускников на следующем образовательном уровне. Эффективность креативной системы обучения одаренных детей по математике и профессиональной ориентации можно установить по следующим критериям:
1. Уровень владения начальными профессиональным знаниями и умениями (адаптивный, репродуктивный, эвристический, креативный): основными понятиями теории математики, правилами, законами, формулами и умением их применять в практической деятельности.
2. Творческая готовность продолжать образование в новых условиях: количество поступивших в образовательные учреждения следующего уровня; успеваемость учащихся на следующем образовательном маршруте (выше, ниже); творческие достижения учащихся (уровень выступления на конкурсах, олимпиадах и т. д.).
3. Сформированность личностно значимых качеств как будущего специалиста: самооценки; уровня тревожности; способности отстаивать свою точку зрения или свои интересы; роли в групповой (коллективной) учебной деятельности; степени волевого контроля за проявлением бурных, негативных эмоций, эмоциональной контактности, эмоциональной ранимости.
В качестве оценки результатов констатирующего эксперимента по внедрению системы раннего профессионально ориентированного обучения математике одаренных учащихся мы использовали: внутренние критерии (средние оценки академической успеваемости, как интегральный формализованный критерий - показатель, отражающий результативность функционирования педагогической системы, коэффициент качества, мотивация); и внешние критерии или творческая готовность продолжать образование в новых условиях: (готовность к продолжению образования - количество выбирающих дальнейший профессионально ориентированный образовательный маршрут, количество поступивших на следующий образовательный уровень математического профиля, творческие достижения учащихся - уровень выступления на конкурсах, олимпиадах). В качестве исходных данных при подведении итогов эксперимента принимаются результаты успеваемости по семестрам и результаты экзаменационных сессий.
Эффективность математического образования одаренных школьников в рамках предложенной системы обучения математики контролируется не только традиционными показателями сформированности знаний, умений и навыков (ЗУН), но и показателями сформированности определенных интеллектуальных качеств, в виде КИТСУ (М.А. Холодная) [146,218,219], к которым относятся:
компетентность в области математики, предполагающая особый тип организации знаний (их структурированность, оперативность, гибкость, способность к переносу на другие объекты) и способность принимать эффективные решения в соответствующей предметной области (К); интеллектуальная инициатива, характеризующая готовность по собственному побуждению искать информацию, выдвигать те или иные идеи, осваивать новые области деятельности (И); нтеллектуальное творчество, проявляющиеся в создании субъективно или объективно новых способов и продуктов деятельности (Т); интеллектуальная саморегуляция, проявляющаяся в умении управлять собственной интеллектуальной деятельностью и целенаправленно строить процесс самообучения (С); уникальность склада ума, связанная с наличием индивидуально-своеобразных способов организации познавательного отношения к действительности (У).
Средства педагогического воздействия с целью формирования вышеперечисленных интеллектуальных качеств представлены на рис. 12. Результативность обучения в рамках креативной системы на примере динамики роста показателей КИТСУ по выделенным направлениям представлена в приложении 1, табл. 36.
Комплексный педагогический эксперимент по созданию системы раннего профессионально ориентированного обучения математике одаренных учащихся проводился в Воронежском учебно-воспитательном комплексе № 2 им. А.П. Киселева с 1998г. по 2003г.
Для эксперимента были взяты три класса естественно-математической школы: два экспериментальных и один контрольный. Все три группы обучаются по одной и той же учебной программе, однако, первая экспериментальная группа (1Э) работала по системе раннего профессионально ориентированного обучения математике начиная с пятого класса (с момента поступления в ЕМШ ВУВК №2), вторая экспериментальная группа (2Э.) обучалась по спроектированной системе начиная с седьмого класса (в период с пятого по шестой класс в работе с ней использовались лишь отдельные элементы системы), в работе с контрольной группой система раннего профессионально ориентированного обучения математике не использовалась. В ходе организации и проведения эксперимента определялся исходный уровень готовности учащихся к обучению: по диагностическим контрольным работам, экзаменационным сессиям, итоговым оценкам за год. (Приложение 1, табл. 27,28,29,30,31,32,33,34). В качестве критериев эффективности функционирования спроектированной системы обеспечения качества математической подготовки учащихся (5-9 кл.) были взяты: средняя оценка успеваемости, коэффициент качества знаний, мотивация, выбор направления образования (следующего образовательного маршрута).
Приведем результаты статической обработки данных педагогического эксперимента, проводимого с целью выявления преимущества введения системы раннего профессионально ориентированного обучения математике. Исходные данные получены в течение пяти лет (с 1998 по 2003 г.). Для эксперимента были выбраны естественно-математические классы. Результаты обучения - среднегодовые оценки по математике в 5-9 кл. контрольной группы -сопоставимы с результатами обучения в 5-9-х кл. учащихся двух экспериментальных групп, прошедших курс обучения в системе раннего профессионально ориентированного обучения математике. Для сравнения результатов обучения с внедрением спроектированной системы курсом и без нее использован парный критерий Уилкоксона [191]. Принцип критерия следующий. Для каждого класса вычисляется величина среднегодовой оценки и величина изменения наблюдаемого признака. Последние упорядочиваются по абсолютной величине. Затем рангам приписывают знак изменения и суммируют эти «знаковые» ранги - в результате получается значение критерия Уилкоксона W. Метод основан на рангах, поэтому не нуждается в предположении о типе распределения изменений.
