Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Теоретические основы профильной подготовки учащихся сельских малокомплектных школ в процессе обучения математике 14
1.1. Психолого-педагогические основы профильной подготовки учащихся сельских малокомплектных школ 14
1.2. Дистанционное обучение как одно из основных направлений профильной подготовки учащихся сельских малокомплектных школ 33
1.3. Прикладные математические задачи как содержательный компонент профильной подготовки старшеклассников сельских малокомплектных школ 53
Выводы по главе I 74
ГЛАВА II. Методика обучения математике учащихся старших классов сельских малокомплектных школ в рамках профильной подготовки с использованием дистанционных средств 75
2.1. Характеристика критериев отбора содержания курса алгебры и начал математического анализа в процессе профильной подготовки учащихся сельских малокомплектных школ в условиях дистанционного обучения 75
2.2. Комплекс прикладных математических задач как содержательный компонент элективного курса для учащихся старших классов физико-математического профиля 88
2.3. Дистанционный элективный курс как средство профильной подготовки учащихся старших классов сельских малокомплектных школ в процессе обучения математике 119
Выводы по главе II 138
ГЛАВА III. Методика проведения педагогического эксперимента и его результаты 139
3.1. Проведение и результаты констатирующего и поискового этапов эксперимента 139
3.2. Проведение и результаты формирующего этапа эксперимента 147
Выводы по главе III 157
Заключение 158
Библиографический список использованной
Литературы 160
Приложения 180
- Дистанционное обучение как одно из основных направлений профильной подготовки учащихся сельских малокомплектных школ
- Комплекс прикладных математических задач как содержательный компонент элективного курса для учащихся старших классов физико-математического профиля
- Дистанционный элективный курс как средство профильной подготовки учащихся старших классов сельских малокомплектных школ в процессе обучения математике
- Проведение и результаты констатирующего и поискового этапов эксперимента
Введение к работе
Актуальность исследования. Социально-экономические изменения в России вызвали необходимость реформирования системы образования и перехода от устаревших форм к поиску новых эффективных моделей его осуществления. В настоящее время наблюдается тенденция совершенствования процесса подготовки выпускника средней школы с целью развития его способностей и удовлетворения профильных интересов. Этой цели служит введение на старшей ступени школы профильного обучения.
Согласно «Концепции профильного обучения на старшей ступени общего образования» [76], под профильным обучением понимается средство дифференциации и индивидуализации, позволяющее за счёт изменений в структуре курса, содержании и организации образовательного процесса более полно учитывать склонности и способности учащихся, создавать условия для обучения старшеклассников в соответствии с их профильными интересами и намерениями в отношении продолжения образования. Основными целями перехода к профильному обучению являются: обеспечение углублённого изучения отдельных предметов; создание условий для дифференциации содержания обучения старшеклассников, для построения индивидуальных образовательных программ; установление равного доступа к полноценному образованию разных категорий обучающихся; обеспечение преемственности между общим и профессиональным образованием.
Между тем, далеко не каждое образовательное учреждение способно предоставить учащимся свободный выбор профилей, предметов, видов деятельности. В частности, сельские малокомплектные школы (общеобразовательные школы без параллельных классов с небольшим контингентом учащихся) оказались в достаточно трудных условиях. Недостаточная комплектация классов сельских школ, сопряжённая с ограниченными материальными, кадровыми ресурсами и недостаточным финансированием практически лишают учащихся возможности построения индивидуального образовательного маршрута с целью удовлетворения профильных интересов.
В настоящее время выделяются различные профили подготовки старшеклассников, такие как социально-экономический, филологический, аграр-но-технологический и другие. Большим спросом среди старшеклассников .и их родителей пользуется физико-математический профиль. Для учащихся, выбравших этот профиль, первостепенное значение имеют математические предметы. Данное исследование ограничено рассмотрением курса алгебры и начал математического анализа, поскольку именно он интегрирует в себе знания из других разделов математики. Особенностям обучения математике сельских школьников посвящены работы Т.К. Авдеевой [1], И.В. Борисовой [24], Н.П. Ирошникова [66], В.А. Петрова [117], А.А. Статуева [142]. Анализ их исследований показал, что в содержании курса математики старшей ступени общеобразовательной школы имеются большие возможности для организации профильной подготовки с использованием дистанционных средств.
Внедрение дистанционного-обучения при профильной подготовке, позволяющего максимально удовлетворить познавательные интересы учащихся сельских школ, рассматривается и в работах по реализации концепции профильного обучения на селе (Л.В. Байбородова [17], А.Б. Вифлеемский [30], М.И. Зайкин [60, 61], Н'.А. Криволапова [114], А.А. Остапенко [ПО], Л.Н. Серебренникова [17]). Среди предлагаемых ими вариантов одним из перспективных является сетевая организация профильного обучения, которая предполагает привлечение к учебному процессу ресурсов других образовательных учреждений (в том числе, и вузов) и имеет широкие возможности для осуществления дистанционного обучения.
Изучению возможностей развития дистанционного обучения в России посвящены работы многих учёных: А.А. Андреева [8, 9], И.Г. Животновской [57], П.В. Закотновой [62], М.Б. Зыкова [63], Ю.Г. Коротенкова [78], B.C. Полат [121]. В них подчёркивается, что дистанционное обучение можно рассматривать как новую форму получения образования, отличительной особенностью которой является обеспечение возможности учащимся самим получать знания с помощью развитых информацион- ных ресурсов: баз данных, компьютерных обучающих и контролирующих систем, видео- и аудиозаписи, электронных библиотек. Организация дистанционного обучения математике проблематична, так как учителя математики и( учащиеся, не имеющие опыта дистанционного общения, без особого желания включаются^ в процесс его практической реализации, а отсутствие готовых методик применения дистанционных технологий при обучении математике в школе вызывает у учителей дополнительные трудности. Но, тем не менее, дистанционные технологии обладают большим потенциалом для осуществления обучения математике учащихся сельских школ, поскольку позволяют использовать информационно-коммуника технологии и обеспечить взаимодействие каждого учащегося с квалифицированным специалистом, а новое поколение учителей позитивно воспринимает общение, опосредованное ИКТ.
В качестве содержательного компонента методики обучения^ математике старшеклассников сельских школ в рамках профильной подготовки с применением дистанционных средств нам представляется перспективным использование комплекса прикладных математических задач. Это обусловлено тем, что математические методы исследования проникают в .различные сферы человеческой жизни, а у современных школьников слабо развита способность при-менять полученные в школе знания по математике для решения реальных проблем, возникающих в повседневности. Для развития этой способностише-обходимо в учебный процесс включить прикладные математические задачи, которые смогут обеспечить межпредметные связи математики с другими* науками и покажут возможности её применения в будущей профессиональной* деятельности выпускников.
Таким образом, в настоящее время имеют место противоречия: - на социально-педагогическом уровне: между социально обусловленными требованиями системы образования, выражающимися в необходимости внедрения профильного обучения, призванного способствовать осознанному самоопределению, обеспечению социальной зрелости выпускника- школы, установлению равного доступа к полноценному образованию разных ка- тегорий обучающихся, и невозможностью его осуществления в сельской школе традиционными средствами; на научно-педагогическом уровне: между необходимостью эффективной реализации профильной подготовки в сельской школе и недостаточной разработанностью и теоретической обоснованностью использования дидактических дистанционных средств для его осуществления; на научно-методическом уровне: между многофункциональными возможностями дистанционного обучения для профильной подготовки старшеклассников сельских малокомплектных школ в процессе обучения математике и недостаточной направленностью существующих методик обучения на поиск и использование подходов, реализующих эти возможности.
Необходимость разрешения перечисленных противоречий обуславливает актуальность исследования и определяет его проблему: как организовать профильную подготовку учащихся старших классов сельских малокомплектных школ в процессе обучения математике?
В контексте проблемы исследования была определена тема «Профильная подготовка учащихся старших классов сельских малокомплектных школ в процессе обучения математике».
Объектом исследования является процесс обучения математике учащихся сельских малокомплектных школ.
Предмет исследования: использование дистанционных средств в процессе обучения математике в рамках профильной подготовки старшеклассников.
Цель исследования состоит в научном обосновании и разработке методики обучения математике учащихся старших классов сельских малоком-плектньгх школ в рамках профильной подготовки с использованием дистанционных средств.
Гипотеза исследования: профильная подготовка учащихся старших классов сельских малокомплектных школ в процессе обучения математике позволит повысить обученность и сознательность выбора учащимися будущей профессии, если: содержание профильной подготовки в предметной области «математика» для учащихся сельских малокомплектных школ будет представлено инвариантной и вариативной составляющими (базовый курс алгебры и начал математического анализа и элективный курс); процесс обучения элективному курсу будет осуществлён дистанционно на основе интерактивного учебного курса, разработанного в системе дистанционного обучения MOODLE; в качестве содержания элективного курса будет выбран комплекс прикладных математических задач по основным содержательно-методическим линиям базового курса алгебры и начал математического анализа.
В процессе диссертационного исследования результативность разработанной методики оценивалась по следующим критериям: повышение обучен-ности и сознательности в выборе учащимися будущей профессии.
Проблема, цель и гипотеза обусловили задачи исследования:
На основе анализа педагогической и научно-методической литературы по проблеме исследования выявить психолого-педагогические основы и определить возможности дистанционного обучения для профильной подготовки учащихся сельских малокомплектных школ.
Разработать структурно-функциональную модель профильной подготовки учащихся сельских малокомплектных школ в процессе обучения математике с использованием дистанционных средств.
Определить критерии отбора содержания элективного курса по математике в процессе профильной подготовки учащихся сельских малокомплект-ных школ, выбравших физико-математический профиль обучения.
4. В соответствии со структурно-функциональной моделью научно обосновать и разработать методику обучения математике учащихся старших классов сельских малокомплектных школ в рамках профильной подготовки, основу которой составляют комплекс прикладных математических задач и дистанционный элективный курс.
5. Осуществить экспериментальную проверку эффективности методики обучения математике учащихся старших классов сельских малокомплектньгх школ в рамках профильной подготовки с использованием комплекса прикладных математических задач и дистанционного элективного курса.
Методологической основой исследования являются: концепция организации профильного обучения в сельских малокомплектных школах (Л.В. Байбородова, М.И. Зайкин, А.А. Остапенко, СМ. Пан); концепция и идеи дистанционного обучения (А.А. Андреев, М.Б. Зыков, Ю.Г. Коротенков, Е.С. Полат.);
Теоретическую основу исследования составляют: психолого-педагогические исследования особенностей старшего школьного возраста (И.С. Кон, Г.Н. Лаврова, B.C. Мухина, Л.Д. Столяренко); психолого-педагогические теории обучения решению задач по математике (Г.А. Балл, В.А. Далингер, О.Б. Епишева, Ю.М. Колягин, В.И. Крупич, Л.М. Фридман); исследования по теории практической направленности математики (М.В. Крутихина, А.А. Столяр, Н.А. Терешин, Е.Н. Турецкий; Л.М. Фридман, И.М. Шапиро).
Для решения поставленных задач использовались- следующие методы исследования: теоретический анализ психолого-педагогической, научной и методической литературы, анализ, проведённых ранее диссертационных исследований, обобщение опыта работы школьных учителей и преподавателей вузов; опрос, беседа с учащимися, студентами и абитуриентами и их анкетирование; моделирование и конструирование; педагогический эксперимент, применение статистических методов проверки эффективности его результатов.
Научная новизна исследования заключается в следующем: - в отличие от предыдущих исследований, в которых дистанционное обучение рассматривалось.как одна из форм получения высшего образования или предлагалось фрагментарное использование элементов дистанционных технологий в школе, в данной работе обоснована целесообразность систематичного и целенаправленного применения дистанционных средств для профильной подготовки сельских школьников; построена структурно-функциональная модель профильной подготовки учащихся сельских малокомплектных школ в процессе обучения математики, содержательный блок которой составляют базовый курс алгебры и начал математического анализа и дистанционный элективный курс, а процессуальный блок представлен дистанционными средствами, применяемыми на различных этапах овладения учебным материалом; на основе предложенной структурно-функциональной модели разработана методика обучения математике учащихся старших классов сельских малокомплектных школ в рамках профильной подготовки с использованием дистанционных средств, применение которой в учебном процессе позволяет* значительно повысить обученность и сознательность в выборе учащимися будущей профессии.
Теоретическая значимость исследования: определена и аргументирована структура профильной подготовки учащихся сельских малокомплектных школ, представляющая собой адаптированную модель сетевой организации с ресурсным- центром (вузом) и< внедрёнными дистанционными средствами; предложены критерии отбора содержания элективного курса для профильной подготовки сельских школьников на основе преемственности материала школьной математики и математических дисциплин, изучаемых в высших учебных заведениях физико-математического профиля; выделены способы интерактивного взаимодействия учащихся, учителя и тьютора в процессе профильной подготовки старшеклассников сельских малокомплектных школ в условиях дистанционного обучения, в основу которых положены дистанционные средства (веб-страница, задание, форум, тест, глоссарий, книга), применяемые на различных этапах овладения учебным материалом.
Практическая значимость исследования состоит в том, что теоретические результаты исследования доведены до уровня практического применения: создан комплекс прикладных математических задач по основным содержательно-методическим линиям базового курса алгебры и начал анализа; разработано содержание элективного дистанционного курса по математике для учащихся физико-математического профиля обучения, который может быть использован для организации профильной подготовки учащихся старших классов сельских малокомплектных школ; разработаны методические рекомендации для учителей по использованию созданного комплекса прикладных математических задач и элективного дистанционного курса в процессе профильной подготовки учащихся старших классов сельских малокомплектных школ.
Достоверность результатов и* обоснованность сформулированных на их основе выводов обеспечиваются теоретико-методологической обоснованностью базовых положений исследования и практической реализацией разра-ботанной методики обучения математике учащихся старших классов сельских малокомплектных школ в рамках профильной подготовки с использованием дистанционных средств; соответствием применяемых методов исследования поставленным задачам; многосторонним качественным и количественным анализом фактического материала, полученного в ходе исследования; статистическими методами обработки результатов педагогического эксперимента; обсуждением результатов на международных, всероссийских и межрегиональных конференциях, семинарах кафедры математики филиала Омского государственного педагогического университета в г. Таре.
Апробация основных положений и результатов проводимого исследования осуществлялась в процессе организации педагогического эксперимента на базе 10-11 классов муниципальных образовательных учреждений «Егоров- екая средняя общеобразовательная школа», «Ермаковская средняя общеобразовательная школа», «Заливинская средняя общеобразовательная школа», «Кириллинская средняя общеобразовательная школа», «Кольтюгинская средняя общеобразовательная школа», «Литковская средняя общеобразовательная школа», «Мартюшевская средняя общеобразовательная школа», «Междуре-ченская средняя общеобразовательная школа», «Нагорно-Ивановская средняя общеобразовательная школа», «Пологрудовская средняя общеобразовательная школа», «Чекрушанская средняя образовательная школа» Тарского района Омской области. Основные положения и результаты диссертационного'исследования были опубликованы в печати и докладывались на научно-практических конференциях: «Наука и образование: проблемы и перспективы повышения качества образования» (Тара, 2006-2007 гг.); межрегиональной конференции «Проблемы и перспективы развития математического и экономического образования» (Омск, 2007-2009 гг.); III всероссийской .конференции «Российское образование в XXI веке: проблемы и перспективы» (Пенза, 2007 г.); Ill Miedzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji «Wiadomosci nau-kowej mysli — 2007» (Przemysl, 2007 г.); IV международной конференции «Научные дни — 2008» (София, 2008 г.); региональной конференции «Актуальные проблемы методики обучения математике» (Омск, 2010); всероссийской конференции «Современные проблемы и перспективы теории и методики обучения математике», посвященной 60-летнему юбилею доктора педагогических наук, профессора В.А. Далингера (Омск, 2010); заседаниях кафедры математики филиала ОмГПУ в г. Таре (2006-2011 гг).
Поставленные цели и задачи определили ход исследования, которое проводилось в три этапа.
Первый этап — констатирующий (2005—2006 гг.), был посвящен теоретическому анализу педагогической, психологической и методической литературы, проведению бесед с учителями, анкетированию старшеклассников с целью определения их отношения к профильному обучению и студентов-первокурсников для выявления мотивов выбора ими будущей профессии.
Второй этап - поисковый (2007-2008 гг.), включал определение критериев для отбора содержания элективного курса по математике для учащихся физико-математического профиля обучения, разработку методических материалов (комплекса прикладных математических задач), создание возможностей для организации дистанционного обучения на селе, выбор школ, ресурсного центра, контрольных и экспериментальных групп.
Третий этап - формирующий (2008-2010 гг.), на котором было реализовано проведение обучающего эксперимента, проверка гипотезы исследования, доказательство эффективности методики, формулирование заключительных выводов.
На защиту выносятся следующие положения:
Профильную подготовку учащихся старших классов сельских малокомплектных школ следует реализовать с использованием модели сетевой организации с ресурсным центром (вузом) и средствами дистанционного обучения.
Профильная подготовка учащихся старших классов сельских малокомплектных школ в предметной области «математика» должна быть основана на применении в учебном процессе двух составляющих: базового курса, изучение которого способствует усвоению основного материала и успешной сдаче единого государственного экзамена по математике, и элективного курса, реализуемого дистанционно и предоставляющего учащимся возможность удовлетворить профильные интересы.
Содержательную основу элективного курса для учащихся сельских малокомплектных школ, выбравших физико-математический профиль обучения, должен составить комплекс прикладных математических задач по основным содержательно-методическим линиям базового курса алгебры и начал математического анализа.
Обучение элективному курсу по математике для учащихся сельских малокомплектных школ, выбравших физико-математический профиль, должно осуществляться посредством дистанционного учебного курса, разработан- ного на основе системы дистанционного обучения MOODLE, обеспечивающей интерактивное взаимодействие учителя, ученика и тьютора.
5. Применение разработанной методики обучения математике учащихся старших классов сельских малокомплектных школ в рамках профильной подготовки с использованием дистанционных средств обеспечит значимое повышение обученности и сознательности в выборе учащимися будущей профессии.
Структура и содержание работы соответствуют логике научного педагогического исследования. Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложений. Текст диссертации включает 20 таблиц и 29 рисунков. Диссертация изложена на 180 страницах. Библиографический список содержит 189 источников.
Дистанционное обучение как одно из основных направлений профильной подготовки учащихся сельских малокомплектных школ
При реализации профильного обучения в условиях села, когда школа значительно удалена от города, целесообразно применение модели сетевой организации. Осуществление профильной подготовки в этом случае возможно с помощью дистанционного обучения.
Прежде всего, необходимо определится с терминологией. Анализируя различные точки зрения на понятие «дистанционное обучение», можно прийти к следующим выводам. Ряд исследователей (например, [109]) дистанционное обучение понимают как аналог заочного, при этом отличие дистанционного обучения лишь в наличии современных технологий. При этом нет чёткого определения, что именно с методической точки зрения понимается под дистанционными образовательными технологиями. Вторая группа учёных (в частности, [187]) отождествляет дистанционное обучение с электронным (е-learning), при этом на первое место ставится скорейшее внедрение в практику апробированных за рубежом технологий. По мнению Н.В. Никуличевой [105], данное определение является некорректным, так как носит достаточно общий характер: Ведь применение в процессе обучения компьютера с презентацией или интерактивной доски тоже можно считать электронным обучением, но не дистанционным.
Е.С. Полат [50] подчёркивает, что основное отличие дистанционного обучения от заочного состоит в том, что при дистанционном обучении обеспечивается систематическое и эффективное взаимодействие не только учителей и учащихся, но и учащихся между собой. В то время как заочное обучение предполагает контакт обучающих и обучающихся лишь в период сессии (два раза в год), и полное его отсутствие в остальное время. Электронное обучение (с помощью сети Интернет) - это всего лишь одна из технологий дистанционного обучения, ведь когда учитель и учащиеся разделены пространством, учебная информация может доставляться и обычной почтой [21]. Е.С. Полат [121] утверждая, что отличительной чертой дистанционного обучения является интерактивность (взаимодействие учителя и ученика, а также учащихся между собой), даёт следующее определение дистанционного обучения: «Под дистанционным обучением мы понимаем взаимодействие учителя и учащихся, учащихся между собой на расстоянии, отражающее все присутствующие учебному процессу компоненты (цели, содержание, методы, организационные формы, средства обучения) специфичными средствами Интернет-технологий или других интерактивных технологий» [121, с. 116]. Этой же точки зрения придерживаются А.А. Андреев [8, 9], Н.В. Никуличева [105], А.Р. Хачатуров [180]. Под дистанционным обучением они понимают «целенаправленный процесс интерактивного взаимодействия обучающих и обучающихся между собой и со средствами обучения, инвариантный к их расположению в пространстве и времени, который реализуется в специфической дидактической системе» [9, с. 161].
Вл своём диссертационном исследовании П.В. Закотнова [62], анализируя различные определения дистанционного обучения, приходит к выводу, что наиболее удачным является определение, разработанное коллективом авторов в рамках Объединённого проекта, утверждённого приказом Минобразования РФ от 16.06.2000 № 1791 «О создании Объединённого проекта по разработке нормативно-правовых документов и отраслевых стандартов дистанционного обучения». По их мнению, дистанционное обучение - обучение, при котором все или большая часть учебных процедур осуществляется с использованием современных информационных и телекоммуникационных технологий при территориальной разобщённости преподавателя и студентов. В дальнейшем мы будем придерживаться этого определения.
И Г. Животновская [57] приводит следующие черты, характерные для современного дистанционного обучения: почти постоянное разделение ученика и преподавателя- в течение всего процесса обучения (в отличие от очного обучения); более значительная роль и влияние обучающей организации в планировании и подготовке учебных материалов и предоставлении обучающемуся помощи и поддержки в процессе освоения материала (в отличие от самообразовательных программ); использование технических средств связи для общения преподавателя и обучающегося (печать, аудио-, видео-, компьютерная коммуникация), обеспечения последнего учебными материалами и доведения до него содержания курса; наличие обратной связи, способствующей развитию диалога ученика и учителя (направление методических и учебных материалов учебным заведением обучающемуся — отправление учащимся контрольных заданий и экзаменационных работ - проверка учебным заведением выполненных заданий и направление рекомендаций учащемуся); практическое отсутствие в течение всего учебного процесса учебной группы, то есть фактически индивидуальная форма обучения даже при установлении в ходе обучения личных контактов между преподавателем и обучаемым непосредственно или с помощью телефонной, радиотелефонной или электронной средств связи. Дистанционное обучение имеет ряд-преимуществ по сравнению с традиционными формами обучения. Так, Л.Г. Можаева [99] приходит к следующим выводам: плата за прохождение дистанционного обучения составляет 10-25% от платы за аналогичную очную программу; кроме того, обучаясь дистанционно, человек не бросает работу и не теряет постоянного источника дохода; обучение в привычной обстановке (не покидая дома) более комфортно и менее напряжённо; качество дистанционно получаемых знаний уже во многих случаях не отстаёт от уровня традиционного образования.
Комплекс прикладных математических задач как содержательный компонент элективного курса для учащихся старших классов физико-математического профиля
Перед нами стоит задача отбора содержания элективного курса для учащихся физико-математического профиля обучения. Проанализировав данные службы занятости Омской области [137], мы пришли к выводу, что наиболее востребованными профессиями региона являются специальности, связанные с техникой (ощущается недостаток специалистов технической направленности). В связи с этим при конструировании содержания элективного курса обратим внимание на материал, показывающий применение математики в физике и технике.
Согласно приказу Минобрнауки России от 12.01.05 [107], по направлениям, связанным с математикой, физикой и техникой, возможно обучение в высших учебных заведениях по 28 профилям.
Проведём исследование, состоящее из трёх этапов: 1. Изучение учебных планов указанных направлений и профилей. 2. Изучение государственного образовательного стандарта математических дисциплин, изучаемых в высших учебных заведениях по данным направлениям и профилям. 3. Нахождение связей между дидактическими единицами математических дисциплин, изучаемых в вузах и разделами школьной математики. Для отбора содержания элективного курса для учащихся физико-математического профиля обучения нами были проанализированы учебные планы [124] и государственные образовательные стандарты [171] следующих направлений: безопасность жизнедеятельности, геодезия, геология, землеустройство, информатика и вычислительная техника, кораблестроение, лесное дело, математика, металлургия, механика, наземные транспортные средства, оптотехника, приборостроение, ракетостроение, системный анализ и управление, строительство, технология продуктов питания, физика, химическая технология, электроника, энергомашиностроение. В ходе исследования нами были выявлены следующие закономерности: в учебных планах исследуемых профилей (кроме профилей «Математика», «Механика» и «Физика») присутствует дисциплина «Математика» (либо «Высшая математика»), содержащая следующие разделы: алгебра, геометрия, дискретная математика, анализ, теория вероятностей, математическая статистика; в учебных планах профилей «Математика», «Механика» и «Физика» содержатся дисциплины «Математический анализ», «Алгебра», «Аналитическая геометрия», «Дискретная математика и математическая логика», «Теория чисел», «Дифференциальные уравнения», «Стохастический анализ», «Функциональный анализ», «Комплексный анализ», «Уравнения математической физики», «Математическое моделирование»; в учебных планах ряда технических профилей (например, «Кораблестроение», «Лесное дело», «Технология продуктов питания», «Химическая технология и биотехнология», «Энергомашиностроение», «Безопасность жизнедеятельности») содержатся дисциплины профильной подготовки, тесно связанные с математикой («Начертательная геометрия», «Инженерная графика», «Теоретическая механика», «Теория механизмов и машин», «Теплотехника», «Гидравлика»). Содержание государственного образовательного стандарта некоторых математических дисциплин для студентов высших учебных заведений физико-математического направления представлено в приложении (Приложение 1). Исследуем связь разделов высшей математики со школьным курсом (табл. 11). Кроме того, согласно проектам образовательных государственных стандартов [84, 98, 123], делается акцент на то, что одной из главных целей обучения математике является подготовка учащихся к повседневной жизни. Адекватному применению математики для решения возникающих в повседневной жизни проблем способствует математическая компетенция [48]. В проектах стандартов среднего (полного) общего образования сформулированы следующие требования к уровню подготовки выпускников, которые характеризуют уровень математической компетенции: использовать приобретённые знания и умения в практической деятельности и в повседневной жизни для: - практических расчётов по формулам, включая формулы, содержащие степени, радикалы, логарифмы и тригонометрические функции, используя при необходимости справочные материалы и простейшие вычислительные устройства; - построения и исследования простейших математических моделей; - описания и исследования с помощью функций реальных зависимостей, представления их графически, интерпретации графиков реальных процессов; - решения геометрических, физических, экономических и других прикладных задач, в том числе задач на наибольшие и наименьшие значения с применением аппарата математического анализа; - анализа реальных числовых данных, представленных в виде диаграмм, графиков, анализа информации статистического характера; - исследования (моделирования) несложных практических ситуаций на основе изученных формул и свойств фигур, вычисления длин, площадей и объёмов реальных объектов при решении практических задач, используя при необходимости справочники и вычислительные устройства. Таким образом, в качестве критериев отбора содержания элективного курса для учащихся физико-математического профиля обучения выделим следующие.
Дистанционный элективный курс как средство профильной подготовки учащихся старших классов сельских малокомплектных школ в процессе обучения математике
Как отмечалось выше, содержание курса алгебры и начал математического анализа для старшеклассников сельских малокомплектных школ можно рассматривать в виде двух составляющих: базовый и элективный курсы. Соответственно нашей цели опишем методические особенности процесса обучения алгебре и началам математического анализа учащихся сельских малокомплектных школ в рамках профильной подготовки.
Прежде всего, определим структуру системы профильного обучения в сельских школах. Рассмотрев в первой главе модели профильного обучения, доступные для сельских школ, мы пришли к выводу, что наиболее оптимальной является модель сетевой организации, каждому ученику взаимодействовать с квалифицированным специалистом. В рамках этой модели все ресурсы (материальные, кадровые и др.) концентрируются в едином центре (крупной школе, учебном заведении дополнительного образования, учебном заведении среднего и высшего-образования и др.). Обучение может осуществляться очно-заочно (школьники из близлежащих школ могут приезжать на занятия) и дистанционно (занятия без отрыва от места учёбы).
Взяв за основу вышеописанную модель профильного обучения, мы адаптировали её к реальным условиям, исходя из следующих позиций:
В качестве ресурсного центра нами было выбрано высшее учебное заведение. Это обусловлено следующим. Во-первых, по данным федеральной службы государственной статистики [172], высшее образование получают 56,6% выпускников школ. Во-вторых, это позволит обеспечить преемственность между школой и вузом. И в-третьих, высшее учебное заведение обладает широкими образовательными возможностями: материальными, кадровыми и методическими ресурсами, позволяющими организовать профильную подготовку старшеклассников на достаточно высоком уровне. 2. Учащихся сельских школ мы условно разделили на несколько групп: учащиеся общеобразовательного профиля; учащиеся, ориентированные на гуманитарный профиль обучения; учащиеся, выбравшие естественнонаучный профиль обучения; учащиеся физико-математического профиля обучения. Предполагается, что учащимся общеобразовательного, гуманитарного и естественнонаучного профилей достаточно изучить лишь базовый курс алгебры и начал анализа непосредственно в школе. Учащиеся физико-математического профиля обучения изучают, наряду с базовым в школе, элективный курс дистанционно. 3. Обучение элективному курсу ведётся дистанционно. Применение дистанционных технологий имеет ряд преимуществ: позволяет обучаться без отрыва от непосредственного места учёбы; изучение элективного курса ведётся параллельно с изучением базового курса алгебры и начал математического анализа, что способствует более глубокому и более осознанному усвоению материала; при дистанционном обучении большое внимание уделяется самостоятельной подготовке учащихся, что развивает умение поиска материала, в том числе с использованием возможностей сети Internet; обучаясь дистанционно, учащиеся имеют возможность устанавливать полезные контакты с учащимися других школ, выбравших такой же профиль обучения. Кроме того, школьники имеют возможность постоянно общаться с консультантом (тьютором) по наиболее трудным вопросам; такой способ обучения снижает материальные затраты, связанные, например, с транспортными расходами. Учащиеся различных сельских школ, выбравшие физико-математический профиль обучения, объединяются в общую группу, центром которой является высшее учебное заведение (ресурсный центр). Далее перед нами стояла задача выбора системы дистанционного обучения для осуществления процесса профильной подготовки учащихся старших классов сельской малокомплектной школы. Для отбора мы воспользовались критериями, выделенными в 1.2: открытый доступ к информационных ресурсам; возможность общения между учеником и учителем, учащимися между собой в реальном и отложенном времени; возможность организации совместной работы учащихся, обсуждения результатов; возможность просмотра учениками результатов своей деятельности. В ходе эксперимента мы остановили свой выбор на системе дистанционного обучения MOODLE (Modular object-oriented dynamic learning environment) - Модульная объектно-ориентированная динамическая учебная среда. Эта система является пакетом программного обеспечения и позволяет создавать курсы для дистанционного обучения. В данной системе возможно: размещение учебных материалов в гипермедийном варианте; общение учителя с учащимися и учащихся между собой посредством форума, чата; автоматическая проверка тестовых заданий; создание базы данных с разнообразными вопросами (с выбором ответа, на соответствие и др.); организация коллективной деятельности учащихся, совместного обсуждения (например, элемент курса «Семинар»); просмотр учащимися результатов своей деятельности, оценок.
Проведение и результаты констатирующего и поискового этапов эксперимента
Выше мы изложили методические особенности обучения алгебре и началам анализа старшеклассников сельских малокомплектных школ в рамках профильной подготовки в условиях дистанционного обучения. В ходе исследования нами было выявлено, что в настоящее время недостаточно разработаны пути реализации профильной подготовки учащихся сельских школ в условиях дистанционного обучения. А поэтому целью нашей экспериментальной работы явилось подтверждение рабочей гипотезы, состоящей в том, что: если организовать профильную подготовку учащихся сельских малокомплектных школ в процессе изучения алгебры и начал анализа в условиях дистанционного обучения, то это позволит повысить уровень обученности, уровень развития способности к переносу умений, обеспечит формирование профессионально-важных качеств и более сознательный выбор будущей профессии учащимися.
В целях проверки сформулированной гипотезы был проведён педагогический эксперимент, который состоял из трёх этапов: констатирующего, поискового и обучающего. Экспериментальная работа проводилась с 2005 по 2010 гг., она была разбита на три этапа, задачами которых являлись: 1. Выявить особенности обучения старшеклассников в сельских школах (по результатам наблюдений за учащимися, бесед с учителями, родителями, школьными психологами). 2. Определить возможности реализации дистанционного обучения на селе. 3. Апробировать разработанную нами методику профильной подготовки учащихся старших классов сельской малокомплектной школы в процессе изучения алгебры и начал анализа в условиях дистанционного обучения. 4. Проверить эффективность разработанной нами методики профильной. подготовки учащихся старших классов сельской малокомплектной школы в процессе изучения алгебры и начал анализа в условиях дистанционного обучения.
Экспериментальная проверка положений диссертационного исследования осуществлялась в 2005-2010 гг. на базе муниципальных образовательных учреждений «Тарская гимназия №1», «Тарская средняя школа №2», «Тарская средняя школа №4» (на констатирующем этапе эксперимента), «Егоровская средняя общеобразовательная школа», «Ермаковская средняя общеобразовательная школа», «Заливинская средняя общеобразовательная школа», «Ки-риллинская средняя общеобразовательная школа», «Кольтюгинская средняя общеобразовательная школа», «Литковская средняя общеобразовательная школа», «Мартюшевская средняя общеобразовательная школа», «Междуре-ченская средняя общеобразовательная школа», «Нагорно-Ивановская средняя общеобразовательная школа», «Пологрудовская средняя общеобразовательная школа», «Чекрушанская средняя образовательная школа» (выбраны в качестве экспериментальных групп), «Атирская средняя общеобразовательная школа», «Болыпетуралинская средняя общеобразовательная школа», «Вставская средняя общеобразовательная школа», «Ложниковская средняя общеобразовательная школа», «Михайловская средняя общеобразовательная школа», «Орловская средняя общеобразовательная школа», «Самсоновская средняя общеобразовательная школа» (выбраны в качестве контрольных групп) Тарского района Омской области, а также филиалов государственных образовательных учреждений высшего профессионального образования «Омский государственный педагогический университет» и «Омский государственный аграрный университет», филиала бюджетного образовательного учреждения Омской области «Медицинский колледж» (на констатирующем этапе эксперимента).
Констатирующий этап эксперимента проводился в течение 2005-2006 гг. В рамках этого этапа на основе анализа реальной ситуации выявлялись пути реализации идеи профильной математической подготовки старшеклассников сельских малокомплектных школ в условиях дистанционного обучения. Задачами данного этапа эксперимента являлись: 1. Выявление психолого-педагогических особенностей учащихся старшего школьного возраста. 2. Исследование отношения старшеклассников к профильному обучению. 3. Определение мотивов выбора будущей профессии у студентов первого курса учебных заведений г. Тары. Исследование психолого-педагогической литературы, а также проведение бесед со школьными учителями и психологами позволило нам выявить следующие особенности старшего школьного возраста: развивается мышление; проявляется индивидуальность; формируется ответственность; определяются профессиональные предпочтения. С целью исследования отношения старшеклассников к профильному обучению было проведено анкетирование (Приложение 3), в котором приняло участие 120 учащихся профильных классов муниципальных образовательных учреждений «Тарская гимназия №1», «Тарская средняя школа №2», «Тарская средняя школа №4». По результатам анкетирования все 100% респондентов заявили, что в той или иной степени знакомы с профильным обучением. Большинство опрошенных на второй вопрос анкеты «Что повлияло на твой выбор профиля обучения?» отметили родителей (58%) и учителей (42%), вариант «друзья по классу» выбрали 16% опрошенных и весьма незначительное количество респондентов (8%) выбрали профиль обучения самостоятельно.
Похожие диссертации на Профильная подготовка учащихся старших классов сельских малокомплектных школ в процессе обучения математике
