Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Теоретические основы развития информационной компетентности в процессе обучения математическому анализу студентов заочных отделений педагогических вузов 13
1.1. Психолого-педагогические особенности развития информационной компетентности студентов заочных отделений в процессе обучения математическому анализу 13
1.2. Средства и приемы развития информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов в процессе обучения математическому анализу 35
1.3. Модель развития информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов 60
Выводы по первой главе 81
Глава II. Методика развития информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов в процессе обучения математическому анализу 84
2.1. Требования к отбору содержания обучения математическому анализу студентов заочных отделений педагогических вузов в контексте развития информационной компетентности 84
2.2. Контекстные задачи как средство развития информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов в процессе обучения математическому анализу 106
2.3. Этапы развития информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов в процессе обучения математическому анализу 125
Выводы по второй главе 151
Глава III. Организация и результаты опытно-поисковой работы 153
3.1. Проведение и результаты констатирующего этапа 153
3.2. Проведение и результаты формирующего и контрольно-оценочного этапов 157
Выводы по третьей главе 172
Заключение 174
Библиографический список 175
- Средства и приемы развития информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов в процессе обучения математическому анализу
- Модель развития информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов
- Контекстные задачи как средство развития информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов в процессе обучения математическому анализу
- Проведение и результаты формирующего и контрольно-оценочного этапов
Введение к работе
Актуальность исследования. В непрерывно изменяющейся информационной среде становятся востребованными учителя математики, обладающие способностью к самостоятельному поиску информации, к использованию основных методов, способов и средств получения, преобразования и применения информации, к постановке цели и выбору путей ее достижения, к принятию решений в своей профессиональной деятельности. Указанные требования зафиксированы в Федеральном государственном стандарте высшего профессионального образования третьего поколения в виде компетенций и являются признаками сформированности у учителя математики информационной компетентности.
Развитие информационной компетентности учителей математики осуществляется в процессе их профессиональной подготовки в педагогических вузах при обучении различным дисциплинам. Практика обучения математическим дисциплинам и психолого-педагогические исследования показывают, что студенты испытывают затруднения в поиске, переработке и применении усвоенной информации при изучении дисциплин математического цикла, среди которых ведущее место занимает математический анализ.
Абстрактность понятий курса математического анализа, использование специальной символики, сложная логическая структура определений понятий вызывают необходимость в развитии у студентов знаково-символической деятельности (замещения, кодирования и схематизации), в обучении их формализации и интерпретации информации.
Математический анализ изучается с первого курса на очном и заочном отделениях математических факультетов педагогических вузов. Однако организация процесса обучения студентов математическому анализу на заочном отделении должна отличаться от организации учебного процесса на очном отделении вуза. Это объясняется значительным уменьшением количества часов в учебном плане заочной формы обучения на аудиторные занятия и увеличением количества часов на самостоятельную работу при сохранении объема изучаемой учебной информации. Но наличие у студентов-заочников опыта профессиональной деятельности, в том числе и опыта работы с информацией, позволяет интенсифицировать учебно-познавательную деятельность. В связи с этим, развитие информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов следует осуществлять с учетом их опыта работы по поиску, выбору, переработке информации.
Информационную компетентность будем понимать как интегральную характеристику личности, определяющую ее способность к поиску и выбору информации, осуществлению знаково-символической деятельности (замещения, кодирования, схематизации), формализации и интерпретации информации, принятию эффективных решений в различных ситуациях на основе сложившегося опыта работы с информацией.
Вопросам развития информационной компетентности будущих учителей посвящены работы Ю.И. Аскерко, О.Б. Зайцевой, Л.В. Махровой, Е.В. Сидоровой, И.Н. Соколовской. Проблемы развития информационной компетентности учителей математики исследовались Т.Н. Губиной, Е.В. Крутовой, Л.Б. Сенкевич. Ими предлагалось в качестве основного средства развития информационной компетентности использовать информационно-коммуникационные технологии. В настоящем исследовании в качестве средства развития информационной компетентности студентов заочных отделений в процессе обучения математическому анализу были выбраны контекстные задачи, моделирующие ситуации определенности и неопределенности, которые возникают в деятельности учителя математики. Контекстные задачи позволяют раскрыть связь курса математического анализа и школьного курса алгебры и начал анализа. Их решение и конструирование предполагает осуществление поиска и выбора информации, знаково-символической деятельности, формализации и интерпретации, принятие эффективных решений на основе профессионального опыта. В связи с этим использование контекстных задач является весьма актуальным и целесообразным для решения проблемы разви- тия информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов в процессе обучения математического анализа.
Анализ научной, методической и учебной литературы, а также результатов диссертационных исследований позволил выявить следующие противоречия: - на социально-педагогическом уровне - между социально обусловлен- " ными требованиями общества к непрерывному образованию учителей мате матики и сложившейся системой заочного обучения, не позволяющей в дос таточной мере выполнить современные требования к профессиональному об разованию; на научно-педагогическом уровне - между необходимостью развития информационной компетентности студентов заочных отделений в процессе обучения и недостаточной разработанностью теоретических основ и дидактических средств ее развития; на научно-методическом уровне - между необходимостью обеспечения развития информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов в процессе обучения математическому анализу и существующими методиками обучения, недостаточно направленными на развитие информационной компетентности.
Необходимость разрешения указанных противоречий обусловливает актуальность диссертационного исследования, а также определяет его проблему: как в процессе обучения математическому анализу обеспечить развитие информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов?
В рамках решения данной проблемы была определена тема исследования: «Развитие информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов в процессе обучения математическому анализу».
Объект исследования: процесс обучения студентов заочных отделений педагогических вузов математическому анализу.
Предмет исследования: развитие информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов в процессе обучения математическому анализу.
Цель исследования: разработка и научное обоснование методики развития информационной компетентности- студентов заочных отделений педагогических вузов в процессе обучения математическому анализу.
Гипотеза: развитие информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов в процессе обучения математическому анализу будет обеспечено, если: в качестве средства развития информационной компетентности будут использованы разноуровневые контекстные задачи, решение и конструирование которых предполагает самостоятельное осуществление студентами поиска, выбора, преобразования, применения учебной информации с учетом их профессионального опыта в ситуациях определенности и неопределенности; учебно-познавательная деятельность студентов будет осуществляться в соответствии с тремя взаимосвязанными этапами развития информационной компетентности: стратегическим, тактико-операциональным и аналитико-рефлексивным, на каждом из которых происходит обучение приемам принятия решения и методам работы с учебной математической информацией.
В соответствии с целью и гипотезой исследования были поставлены следующие задачи:
1. На основе анализа психолого-педагогической, научно-методической литературы выявить возможности использования контекстных задач и приемов принятия решения для развития информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов в процессе обучения математическому анализу с учетом специфики их профессиональной подготовки.
Сформулировать принципы отбора содержания и алгоритм конструирования разноуровневых контекстных задач в процессе обучения студентов заочных отделений педагогических вузов математическому анализу.
Разработать способы создания ситуаций выбора в процессе обучения студентов математическому анализу.
Разработать и научно обосновать методику развития информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов в процессе обучения математическому анализу средствами разноуровневых контекстных задач и приемов принятия решения.
Экспериментально проверить влияние разработанной методики на развитие информационной компетентности студентов заочной формы обучения.
Методологическую основу исследования составляют идеи и концепции компетентностного подхода к организации учебного процесса (Э.Ф. Зеер, А.П. Тряпицына, Н.В. Радионова, Г.К. Селевко, А.В. Хуторской); деятельностного подхода к обучению (О.Б. Епишева, А.Н. Леонтьев, Л.Г. Петерсон, С.Л. Рубинштейн, В.Д. Шадриков); рефлексивного подхода к обучению (В.В. Давыдов, И.Г. Липатникова); синергетического подхода к образованию (Н.А. Алексеев, Д.С. Чернавский); контекстного подхода к обучению математике (А.А. Вербицкий, В.А. Далингер, М.Г. Макарченко, В.В. Сериков).
Теоретической основой исследования являются результаты теоретических и практических исследований: проблем обучения студентов на заочных отделениях вузов (Н.А. Александрова, Н.Н. Быкова, О.В. Скворцова, И.Г. Шамсутдинова); особенностей обучения студентов математическому анализу (Э.К. Брейтигам, О.С. Викторова, А.Г. Мордкович, Н.В. Перькова, Р.А. Яхин); особенностей организации самостоятельной познавательной деятельности учащихся школ и студентов (Т.В. Оленькова, Л.А. Осипова, П.И. Пид-касистый); особенностей организации профессионально-направленного обучения будущих учителей математики (Н.Я. Виленкин, С.Н. Горлова, А.Г. Мордко-вич, О.В. Тумашева, Л.В. Шкерина); психолого-педагогических проблем принятия решения (Е.В. Вязовова, Т.В. Корнилова, А.В. Карпов, Ю. Козелецкий, О.Н. Попова); психологических особенностей работы с информацией (А.Г. Гейн, Э.Г. Гельфман, Г.А. Глотова, А.Ф. Закирова, Н.Г. Салмина, М.А. Холодная, П.М. Эрдниев); методов обработки результатов педагогического эксперимента (Д.А. Новиков, Е.В. Сидоренко, Б.Е. Стариченко).
Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования: теоретический анализ научно-методической и психолого-педагогической литературы; анализ государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, учебных программ, учебных пособий и методических материалов по математическому анализу; наблюдение за ходом процесса обучения студентов заочных отделений педагогических вузов; анкетирование; методы математической статистики, адекватные задачам исследования.
Научная новизна исследования: - в отличие от работ Е.В. Крутовой, Л.Б. Сенкевич и др., посвященных различным аспектам развития информационной компетентности будущих учителей математики, в настоящей работе решается проблема развития ин формационной компетентности студентов заочных отделений педагогиче ских вузов в процессе обучения математическому анализу на основе опыта их профессиональной деятельности по решению и конструированию разно уровневых контекстных задач и использованию приемов принятия решения(приема выбора цели деятельности, приема репрезентативного повторения учебного материала, приема анализа критериев выбора информации, приема составления индивидуального листа разрешения ситуаций неопределенности и определенности); построена модель развития информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов; в ее структуре выделены следующие этапы: стратегический, тактико-операциональный, аналитико-рефлексивный, на каждом из которых происходит обучение приемам принятия решения и методам работы с учебной математической информацией; на основе предложенной модели разработана методика развития информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов при обучении математическому анализу, использование которой предполагает повышение уровня самостоятельности студентов в процессе принятия ими решений в ситуациях определенности и неопределенности, описанных на языке математического анализа.
Теоретическая значимость исследования:
Определены виды разноуровневых контекстных задач в процессе обучения студентов заочных отделений педагогических вузов математическому анализу на основе профессиональных видов деятельности учителя -задачи в контексте аналитико-синтетической, информационно-объяснительной, конструкторской, организационно-управленческой и исследовательской деятельности.
Выделены принципы отбора содержания контекстных задач (принцип методологичности, принцип избыточности информации, принцип про-фессионально-деятельностной направленности, принцип уровневой дифференциации) и алгоритм их конструирования с целью формирования у студентов целостного представления о понятии «контекстная задача».
Выявлены уровни информационной компетентности (репродуктивный, нормативный, творческий) в соответствии со способами использования усвоенной информации и определены критерии для каждого из компонентов информационной компетентности.
Практическая значимость исследования состоит в том, что теоретические результаты доведены до уровня практического применения, разработаны и внедрены в учебный процесс: комплекс разноуровневых контекстных задач по темам математического анализа для студентов первого курса заочной-формы обучения и-алгоритм их конструирования; методические рекомендации по использованию созданного комплекса контекстных задач в процессе обучения математическому анализу и дидактические материалы, содержащие приемы принятия решения, учебные карты, средства самодиагностики, позволяющие преподавателю целенаправленно развивать информационную компетентность студентов заочных отделений.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивалась использованием научно-обоснованных методов с опорой на основополагающие теоретические положения в области математики, методики обучения математическому анализу, внутренней непротиворечивостью логики исследования, использованием адекватных статистических методов обработки результатов педагогического эксперимента.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в процессе организации опытно-поисковой работы на заочных отделениях Уральского государственного педагогического университета (г. Екатеринбург) и Тобольского государственного педагогического института им. Д.И. Менделеева (г. Тобольск).
Материалы исследования обсуждались на научно-методических семинарах при кафедре теории и методики обучения математике Уральского государственного педагогического университета (2008 - 2011 г.); на научно-практических конференциях всероссийского уровня (г. Екатеринбург, 2007 г.; г. Курган, 2009 г.); на научно-практических конференциях международного уровня (г. Пенза, 2008 г.; г. Саранск, 2008 г.; г. Екатеринбург, 2009 -2010 гг.). Результаты исследования были опубликованы в журналах «Интеграция образования» (2009 г., № 1), «Образование и наука» (2010 г., № 1).
Поставленные цели и задачи определили ход исследования, которое проводилось в три этапа в период с 2006 по 2011 гг.
На первом этапе (2006 - 2007 гг.) в рамках констатирующего эксперимента осуществлялся анализ нормативных документов, научной литературы по проблеме исследования, были определены методологические основы исследования и разработаны основные теоретические положения, сформулирована гипотеза исследования.
На втором этапе (2007 - 2009 гг.) в условиях поискового эксперимента была разработана модель развития информационной компетентности студентов заочной формы обучения, предложена и внедрена в учебный процесс методика развития информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов в процессе обучения математическому анализу. Разработан комплекс разноуровневых контекстных задач и уточнены способы диагностики информационной компетентности.
На третьем этапе (2009 - 2011 гг.) был организован и проведен формирующий эксперимент, в ходе которого была проведена корректировка предложенной методики и проверена гипотеза исследования; обобщены результаты работы и сформулированы основные выводы.
На защиту выносятся следующие положения:
Развитие информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов целесообразно осуществлять средствами разноуровневых контекстных задач, решение и конструирование которых предполагает самостоятельное осуществление студентами поиска, выбора, преобразования, применения учебной информации с учетом их профессионального опыта в ситуациях определенности и неопределенности.
Для развития информационной компетентности студентов процесс обучения математическому анализу следует осуществлять в соответствии с этапами развития информационной компетентности, на каждом из которых происходит обучение приемам принятия решения и методам работы с учебной математической информацией: стратегическим, целью которого являет- ся обучение студентов приему выбора цели деятельности, выделению сверхсимвола, выделению отличительного признака; тактико-операциональным, целью которого является обучение приему репрезентативного повторения учебного материала, механизмам интерпретации информации (акцентуации содержания, креолизации учебных языков); аналитико-рефлексивным, целью которого является обучение приему анализа критериев выбора информации, приему составления индивидуального листа разрешения ситуаций определенности и неопределенности, методам конструирования, исследования контекстных задач, направленных на построение индивидуальной схемы деятельности студентов при их решении.
Методика развития информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов в процессе обучения математическому анализу создана в соответствии с разработанной моделью развития информационной компетентности, элементами которой являются: компоненты информационной компетентности (мотивационно-ценностный, когнитивный, операционально-деятельностный, коммутативный, рефлексивный); уровни информационной компетентности; этапы ее развития и соответствующие каждому этапу средства ее развития. Использование предложенной методики позволяет повысить уровень самостоятельности студентов в процессе принятия ими решений в ситуациях определенности и неопределенности, описанных на языке математического анализа.
Диагностику развития информационной компетентности следует осуществлять на основе показателей распределения студентов по трем уровням: репродуктивному, нормативному, творческому. Критерием развития информационной компетентности является значимое изменение в распределении студентов по уровням развития ее компонентов.
Структура и содержание работы: диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка, включающего 212 источников, 9 приложений.
Средства и приемы развития информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов в процессе обучения математическому анализу
В качестве дидактических средств, обеспечивающих развитие информационной компетентности студентов, в психолого-педагогической и методической литературе предлагаются средства информационно-коммуникационных технологий [43, 63, 161, 179, 191], учебно-функциональные задачи [108], прикладные и профессионально направленные задачи, решение которых предусматривает применение прикладных программ [21].
Учитывая особенности заочного обучения и то обстоятельство, что владение информационной компетентностью предполагает личностное отношение субъекта к получаемой информации, умение работать с информацией, применять ее в различных ситуациях, в качестве средства развития информационной компетентности в исследовании выбраны разноуровневые контекстные задачи, моделирующие ситуации, которые возникают в деятельности учителя. Использование разноуровневых контекстных задач, благодаря содержащемуся в них дополнительному смыслу (контексту), позволяют индивидуализировать процесс обучения, создавать дополнительную мотивацию к получению информации, формировать у студентов умения адаптировать информацию для использования в различных ситуациях; развивать качества личности, необходимые в будущей профессиональной деятельности, обогащать опыт профессиональной деятельности.
Обращаясь к понятию контекстной задачи необходимо сначала выяснить смысл понятия «задача». Проблемам использования задач в процессе обучения и деятельности по их решению посвящены работы Г.А. Балла [9], О.Б. Епишевой [60], В.И. Крупина [59], A.M. Матюшкина [105], Л.М.Фридмана [188] и др. При этом существуют различные подходы определению понятия задачи.
Наиболее распространенным определением, особенно в психологии, является понимание задачи как цели мыслительной деятельности, впроцессе которой идет поиск путей и средств её разрешения для получения познавательного результата. Общее психологическое определение задачи приводится в теории деятельности А.Н. Леонтьевым [97]: задача - это «цель, данная в определённых условиях». Похожее определение встречается у С.Л.Рубинштейна [154], который рассматривает задачу как «цель мыслительной деятельности индивида, соотнесённую с условиями, которыми она задана».
Большое распространение получило определение задачи как системы (Г.А. Балл [9], Ю.М. Колягин [107], В.И. Крупич [59]). Г.А. Балл рассматривает задачу как систему, «обязательными компонентами которой являются: а) предмет задачи, находящийся в исходном состоянии; б) модель требуемого состояния предмета (отождествляемого с требованием задачи)» [9, с. 32]. Чаще всего в структуре задачи выделяются следующие компоненты [107]: условие (У) - объекты и отношения между ними; обоснование (О) - основы перехода от условия к заключению; решение (Р) - совокупность действий, которую нужно произвести над известными компонентами, чтобы выполнить требование, выраженное в заключении; заключение (3) - требование задачи (найти неизвестные, доказать, построить и т.п.).
Широко распространено понимание задачи как ситуации, требующей от субъекта определенной деятельности. Вместе с тем, как отмечают A.M. Матюшкин [105], М.И. Махму-тов [19], В.Ф. Спиридонов [171], задачу следует отличать от проблемной ситуации или проблемы. В качестве главного отличия ими выделяется субъективный характер проблемной ситуации. Проблемная ситуация характеризует психологическое состояние субъекта в процессе решения проблемы [106], таким образом включая в себя человека, «столкнувшегося с проблемой, как свою принципиальную составную часть» [171, с. 40].
Вторым важным отличием проблемы от задачи является то, что проблема не может быть предзадана, она формулируется в процессе деятельности. Связывая понятия, .«задача» и «проблема», «проблемная ситуация», Л.М. Фридман [188], отмечает, что задачу можно рассматривать как модель проблемной ситуации, в которую попадает субъект в процессе своей деятельности. Таким образом, решение задач в процессе обучения можно представить как последовательный переход от поставленной извне задачи через ее принятие субъектом к осознанию проблемы, а затем к ее переформулировке в терминах, близких субъекту (рис. 1). При этом важно, чтобы начальная задача имела определенную значимость для обучаемого.
Общая задача принятие и Проблема формулирование Индивидуальная задача осознание Рис. 1. Переход от общей задачи к индивидуальной задаче
В процессе обучения математике, в частности, математическому анализу, выделяются несколько типов задач. Рассмотрим некоторые из них.
Наиболее распространена классификация задач по наличию алгоритма их решения: А.А. Столяр [9] подразделяет задачи на три вида - стандартные, общий метод решения которых известен; стандартные, общий метод решения которых неизвестен и нестандартные задачи; Л.М. Фридман выделяет стандартные или алгоритмические задачи и нестандартные; Г.А. Балл [9] - рутинные, квазирутинные и нерутинные.
Похожую классификацию задач, но по величине проблемности предлагает Ю.М. Колягин [107]: стандартные - когда известны все компоненты задачи (условие, обоснование, решение и заключение); обучающие - неизвестен один компонент задачи; поисковые - неизвестные два компонента задачи.
По месту задач в процессе обучения математическому анализу Т.И. Шахматова [200] выделяет: 1) задачи, направленные на стимуляцию учебно-познавательной деятельности; 2) задачи, направленные на организацию и осуществление учебно-познавательной деятельности; 3) задачи, в процессе решения которых осуществляется контроль и самоконтроль эффективности учебно-познавательной деятельности.
В исследованиях, посвященных профессиональной подготовке будущих специалистов, большое внимание уделяется профессиональной направленности обучения, которое осуществляется засчет использования профессионально-ориентированных, прикладных, контекстных, методических задач, создания ситуаций, моделирующих условия профессиональной деятельности.
Рассмотрим, каким образом соотносятся понятия «контекстная задача», «прикладная (практико-ориентированная) задача», «профессиональная задача», «педагогическая задача» и «методическая задача».
Наиболее широким понятием является понятие прикладной (практико-ориентированной) задачи - задачи, содержание которой отражает особенности реальной действительности и требует для своего решения математических знаний и способов деятельности. Если содержание прикладной задачи связано с профессиональной деятельностью обучаемого, то такую задачу называют профессиональной (профессионально-ориентированной). В свою очередь, профессиональные задачи, моделирующие профессиональную деятельность учителя Е.Н. Орлова [131] предлагает называть учебно-педагогическими или просто педагогическими. В профессиональной деятельности учителю приходится решать различные задачи, в том числе и методические. Соответственно, понятие методических задач еще уже, чем понятие педагогических.
Модель развития информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов
Процесс развития у студентов заочных отделений педагогических вузов информационной компетентности будем рассматривать как сложную систему, подсистему системы обучения. Для описания и изучения сложных систем часто применяется моделирование - процесс познания, заключающийся в исследовании каких-либо явлений, процессов или систем объектов путем построения и изучения их моделей; использовании моделей для определения или уточнения характеристик и рационализации способов построения вновь конструируемых объектов [14]. Под моделью в исследованиях чаще всего понимают некоторый аналог (схему, знаковую систему) фрагмента реальности [30], систему (структуру) с определенными свойствами, взаимосвязями [204]. При этом, по мнению В.А. Штоффа [204], модель должна удовлетворять трем условиям: между моделью и оригиналом должно существовать некоторое сходство; модель должна служить заместителем изучаемого объекта и изучение модели должно позволить получать информацию об оригинале.
Согласно системному подходу для составления модели некоторого объекта необходимо его разделить на элементы и отметить существующие между ними связи, которые позволят уточнить содержание самих элементов. В частности, в модели учебного процесса должны быть отражены следующие компоненты: цель, содержание обучения, методы и средства, организационные формы, контроль [99].
Спроектируем модель развития информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов в процессе обучения математическому анализу с использованием контекстных задач и приемов принятия решения. Отметим, что проектирование любого учебного процесса начинается с определения целей. Поскольку процесс развития информационной компетентности является подсистемой системы обучения математическому анализу, которая, в свою очередь, является подсистемой системы образования, обратимся к целям современного образования.
Основной целью современного образования является не столько формирование у обучаемых определенного набора знаний и умений, сколько формирование у них «интеллектуальной и эмоциональной активности» [103], умений применять свои знания для решения жизненных задач, способностей к самообразованию и самореализации. Важным является развитие в процессе обучения способностей к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения; развитие готовности использовать основные способы, методы и средства получения, хранения и переработки информации и др. [185].
В процессе обучения традиционно выделяют три категории общих целей образования - развивающие, воспитательные и обучающие. Приведем их трактовку с точки зрения О.Б. Епишевой [60]. 1. Обучающие цели направлены на реализацию требований государственных образовательных стандартов, образовательных программ и т.п. в основном через запоминание и воспроизведение изученного материала. 2. Развивающие цели направлены на общее развитие (внимания, памяти, речи, понимания, мировоззрения, умения учиться и так далее) личности средствами учебного предмета. 3. Воспитательные цели «решают проблемы присвоения индивидом качеств общественной морали» (познавательного интереса, общей культуры, культуры общения, социализации личности).
Развитие у студентов заочных отделений педагогических вузов информационной компетентности в процессе обучения математическому анализу как цель обучения представляет собой интеграцию образовательных, развивающих и воспитательных целей. Это следует из конкретизации этих целей для развития компонентов информационной компетентности. Приведем примеры таких целей для каждого компонента: - мотивационно-ценностного — формирование личностного смысла новых знаний, положительного отношения к изучаемому материалу, познавательной потребности (воспитательные); . _ - когнитивного - обучение математическим знаниям и методам математической деятельности (обучающая), обучение универсальным способам работы с информацией (развивающая); - операционалъно-деятелъностного - развитие способности самостоятельно работать с разными информационными источниками, применять основные приемы математической деятельности (обучающие), развитие способностей осуществлять поиск и отбор способов решения задачи (обучающая и развивающая); - коммуникативного - обучение студентов понимать и использовать математический язык, использовать различные виды знаково-символической деятельности (обучающая); -рефлексивного - обучение планированию и оцениванию своей деятельности, формирование умений ставить цели будущей деятельности (развивающие).
Определив цели обучения, выделим требования к организации процесса обучения студентов заочных отделений педагогических вузов математическому анализу, которые будут способствовать их реализации. Для этого необходимо определить методологическую основу процесса развития у студентов заочной формы обучения информационной компетентности.
Анализ научно-методической литературы по данной проблеме показал, что исследователи выделяют развличные методологические подходы к процессу развития информационной компетентности студентов (табл. 2).
В исследовании за основу были приняты положения системного, дея-тельностного, компетентностного, андрагогического, семиотического, кон текстного и рефлексивного подходов к обучению. Раскроем их сущность, адаптируя к проблеме исследования.
Системный подход применяется для исследования объектов сложной структуры, которые можно представить в виде системы и представляет собой «направление методологии научного познания, в основе которого лежит рассмотрение объектов как систем» [178]. Под системой понимается «множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, образующих определенную целостность, единство» [178].
Системный подход позволяет полнее изучать структуру и логику сложных объектов в их целостности посредством деления объектов на части, выявления и анализа отношений и связей между ними и сведения их в единую теоретическую картину [209, с. 91].
Исследователи [99, 209] выделяют следующие характеристики, присущие любой системе: наличие элементов системы; структурность (элементы взаимосвязаны в рамках конкретной организационной структуры); целостность (элементы и их связи образуют единое целое); иерархичность элементов (выделение уровней системы); множественность описания системы (с точки зрения структуры, наличия и характера информационных связей или функционирования ее элементов и системы в целом); управляемость системы (наличие способов связи уровней, обеспечивающих нормальное функционирование системы) и диалектическая динамичность.
Контекстные задачи как средство развития информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов в процессе обучения математическому анализу
Контекстные задачи в процессе обучения математическому анализу студентов заочных отделений педагогических вузов классифицированы на основе ведущего вида деятельности учителя математики, выполняемого в процессе их решения: задачи в контексте аналитико-синтетической, информационно-объяснительной, прогностической, конструкторской, организационно-управленческой и исследовательской деятельности.
Раскроем эти виды деятельности более подробно и приведем примеры контекстных задач, при решении которых ведущим является один из перечисленных видов профессиональной деятельности учителя математики. Естественно, что в процессе решения приведенных задач выполняется не один вид деятельности, а несколько в их совокупности, при этом один из них можно считать преобладающим: результат решения задачи в большей степени зависит от продуктивности выполнения именно его.
1. Аналитико-синтетическая деятельность включает в себя процессы анализа и синтеза и их соединение. К данным процессам многие исследователи добавляют процесс сравнения. З.И. Калмыкова [206] включает в анали-тико-синтетическую деятельность помимо указанных процессов также обобщение и абстрагирование и выделяет в процессе решения математических задач «общеориентировочный анализ», «анализ данных», «анализ функциональных связей».
Соответственно, задачи, при решении которых ведущим видом деятельности является аналитико-синтетическая деятельность, это задачи, направленные на анализ информации, выявление связей между имеющейся информацией и предлагаемой, обобщение информации. В частности, это могут быть задачи, направленные на установление и анализ связей школьного и вузовского курсов математики. К примеру, после изучения темы «Производная функции» студентам можно предложить следующие задачи.
Вас попросили заменить учителя и провести первый урок по теме «Производная». Учащиеся обучались по учебнику «Алгебра и математический анализ» Н.Я. Виленкина, О.С. Ивашева-Мусатова, СИ. Шварцбурда. Известно, что класс физико-математический, большинству учащихся хорошее знание математики требуется для продолжения образования. Выпишите основные шаги введения понятия производной функции, опираясь на вузовские учебники по математическому анализу (рассмотрите несколько школьных учебников по алгебре и началам анализа (например, «Алгебра и математический анализ» Н.Я. Виленкина, О.С. Ивашева-Мусатова, СИ. Шварцбурда; «Алгебра и начала анализа» под ред. Ю.М. Колягина или «Алгебра и начала анализа» под ред. СМ. Никольского)). Выпишите последовательность введения понятия производной, предлагаемую в этих учебниках. В чем заключаются отличия при введении понятия «производная» в каждом из рассмотренных вами источников? Какой способ вам кажется наиболее эффективным с точки зрения доступности для учащихся и почему?».
2. Информационно-объяснительная деятельность предполагает выполнение действий: преобразование научного материала в учебный; адаптация материала для учащихся с различными способностями и уровнем обу-ченности (преобразование, адаптация, представление информации в различных формах, преобразование ее с учетом особенностей «потребителей»).
Пример. Вас попросили провести консультацию по теме «Непрерывность функции», однако не сообщили категорию слушателей. Используя материал лекции или учебные пособия, выделите последовательность шагов при введении понятия «непрерывность функции». Попробуйте составить последовательность шагов при объяснении смысла данного понятия: а) студенту математического факультета; б) абитуриенту, поступающему на математический факультет; в) студенту гуманитарного факультета.
К примеру, задание на подбор теоретического материала может иметь вид: «Для самостоятельной работы в профильном классе, изучающем математику по учебнику «Алгебра и начала анализа» СМ. Никольского, М.К. Потапова и др., учитель выбирает задачи из предложенного ниже списка. Какие задачи он может выбрать? Какие знания и умения учащимся необходимо будет применить для решения выбранных задач?
С.Н. Горлова [41] выделяет приемы обучения составлению задач: составление системы задач, решаемых общим способом; составления сложных задач из простых; обращение алгоритма решения; составление задач по выполненным математическим действиям; составление задач посредством аналогии, обобщения и конкретизации. Используя указанные приемы, сформулируем последовательность действий, которой может воспользоваться студент для составления задач по определенной теме: 1. Определите, для кого вы будете составлять задачи (для учащихся математических классов, гуманитарных профилей, студентов математического факультета). Выделите знания и умения, которым обучаемые должны обязательно владеть. 2. Определите цель, на реализацию которой будет направлена система задач (тренировать обучаемых использованию теоретического материала; показать связи изучаемого материала и ранее изученного; обобщить, систематизировать знания обучаемых; проконтролировать знание определенного материала или другое). 3. Найдите в литературе задачи по заданной теме, решите их. 4. Выберите способ составления системы задач из списка (или придумайте свой): 1) составьте однотипные задачи, изменяя числовые данные в найденных задачах; 2) составьте задачи, последовательно выбирая в качестве неизвестных все ее элементы; 3) составьте задачу, состоящую из нескольких подзадач; 4) составьте задачу, обобщая ряд конкретных задач; 5) конкретизируйте задачу, представленную в общем виде; 6) составьте задачу, заменяя некоторые ее элементы другими. Организационно-управленческая деятельность предполагает проектирование собственной деятельности и деятельности других людей (обучаемых): целеполагание; составление алгоритма, плана работы с информацией; осуществление контроля и самоконтороля деятельности; анализ и оценивание результата деятельности; проведение коррекционной работы.
Проведение и результаты формирующего и контрольно-оценочного этапов
Формирующий этап опытно-поисковой работы проводился в процессе обучения студентов заочных отделений педагогических вузов экспериментальной группы математическому анализу согласно разработанной методике, в контрольной группе развитие информационной компетентности проходило традиционно.
Для проверки результативности предложенной методики проводилась диагностика уровня информационной компетентности студентов заочной формы обучения контрольной и экспериментальной групп в начале и в конце учебного года.
Для сопоставления результатов экспериментальных и контрольных групп, то есть двух статистически независимых выборок, использовался стандартный статистический метод Пирсона % (табл. 10). Нижней границей его применения является выборка в 30 человек [172]. В нашем случае выборка составляла 96 и 93 человека, что позволяет применить указанный метод. Вычисление значения х2эксп осуществлялось по стандартной схеме [172]. В соответствии с особенностями метода, если % Эксп % кр для р 0,05, применяется нулевая гипотеза; если %ЭКсп Х2кр Для р 0,05, принимается экспериментальная гипотеза; если %2ЭКСП %2кр для р 0,01, экспериментальная гипотеза считается безусловно достоверной.
На начало эксперимента были сформулированы гипотезы: Но: достоверные различия в распределении студентов контрольной и экспериментальной групп по уровням развития мотивационно-ценностного (мотивационно-ценностного, когнитивного, операционально-деятельностного, коммуникативного, рефлексивного) компонента отсутствуют.
Результаты обработки данных тестирования с использованием % - критерия Пирсона показывают, что на конечном этапе эксперимента наблюдается достоверные различия в распределении студентов экспериментальной и контрольной групп по уровням развития всех компонентов информационной компетентности существуют, и смещение распределения происходит в сторону более высокого значения (рис. 13).
Анализ решений тестовых заданий и результатов опросов показал, что повышение уровня информационной компетентности студентов экспериментальной осуществляется засчет повышения мотивационного компонента: студенты отмечают значимость изучаемой дисциплины для своей профессиональной деятельности; начинают использовать различную литературу. Также в конце года студенты начинают самостоятельно осуществлять выбор информации в различных ситуациях и обосновывать этот выбор, анализировать предлагаемую информацию и находить в ней ошибки. У студентов обеих группы положительный сдвиг наблюдается в развитии когнитивного компонента засчет усвоения и использования различных способов представления информации, анализа знаково-символической записи утверждений математического анализа.
В исследовании определены уровни самостоятельности (низкий, средний, высокий) студентов в процессе принятия ими решений в ситуациях определенности и неопределенности, описанных на языке математического анализа. Низкий уровень самостоятельности предполагает принятие решений студентами в ситуациях определенности, когда известны альтернативы и критерии выбора информации. Средний уровень самостоятельности предполагает принятие решения студентами в ситуациях, когда неизвестны альтернативы или критерии выбора. Высокий уровень самостоятельности предполагает принятие решения в ситуациях, когда неизвестны и альтернативы, и критерии выбора. „Для диагностики самостоятельности студентов использовались задачи, содержание которых различается по наличию в них альтернатив и критериев выбора (приложе-ния 6, 7). Анализ данных показал, что существуют достоверные различия в распределении студентов контрольной и экспериментальной групп в конце эксперимента по уровням самостоятельности, при этом смещение происходит в сторону более высокого значения .
С целью проверки влияния разработанной методики на усвоение студентами содержания математического анализа, была проведена работа по определению уровня обученности и обучаемости студентов заочных отделений по математическому анализу.
Для определения влияния применения разработанной методики на изменение уровня обученности студентов заочной формы обучения проводилась обработка результатов вступительных экзаменов и экзаменов по математическому анализу за первый год обучения (табл. 33, 34) с использованием критерия % Пирсона. Число градаций признака на начальном этапе экспери
Похожие диссертации на Развитие информационной компетентности студентов заочных отделений педагогических вузов в процессе обучения математическому анализу
