Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Теоретические аспекты проблемы структурного подхода 12
1.1 Сущность структурного подхода к проектированию педагогических объектов 12
1.2. Профессиональная компетентность учителя математики задаваемая ГОСом, как целевое условие структурного подхода 46
1.3 Выбор педагогических технологий, обеспечивающих структурный подход 59
1.4 Структурный подход как одно из дидактических средств модернизации образовательного процесса 90
Глава II. Технология проектирования учебного процесса на основе структурного подхода (на примере курсов методики преподавания математики, элементарной математики, алгебры, геометрии и математического анализа) 102
2.1 Проектирование микроцелей 102
2.2 Оптимизация логической структуры курсов 112
2.3 Система диагностики микроцелей 119
2.4 Педагогический эксперимент 134
2.5 Выводы и рекомендации 147
Литература 150
Приложения 165
- Сущность структурного подхода к проектированию педагогических объектов
- Профессиональная компетентность учителя математики задаваемая ГОСом, как целевое условие структурного подхода
- Проектирование микроцелей
Введение к работе
Jl Актуальность исследования. Современный этап развития России,
связанный с демократизацией и гуманизацией образования, изменениями в социально-экономической сфере, обусловил изменение требований общества к высшему профессиональному, в том числе и педагогическому образованию.
В своем выступлении на VII съезде Российского Союза ректоров
^ В.В.Путин дал оценку состояния отечественной высшей школы и определил
первоочередные задачи ее развития. Высокий уровень образования,
подчеркнул Президент, остается одним из показателей, благодаря которым
Россия входит в число ведущих государств мира. Его совершенствование —
важнейший приоритет политики государства. Опираясь на накопленный
потенциал и свои богатые традиции, высшие учебные заведения могут и
должны вносить растущий вклад в экономическое развитие и повышение
W уровня жизни населения. Для этого необходимо упорядочить структуру
подготовки кадров, приблизив ее к имеющимся потребностям, обеспечить улучшение качества образования, особенно в негосударственных вузах. Усилить внимание к обеспечению государственных учреждений, организаций и предприятий высококвалифицированными специалистами.
Происходящая смена парадигмы образования, переход российского
.. образования на государственные образовательные стандарты требуют от
высшей педагогической школы совершенствования подготовки специалиста, модернизации процесса становления его как профессионала, глубоко знающего свой предмет, легко ориентирующегося не только в новейших достижениях математических знаний, но и в инновациях психолого-педагогической науки.
Переход к непрерывному образованию - этому предвестнику
?L/ гуманитарной революции — требует отрицания старой педагогической
парадигмы, кардинального пересмотра всей методологической и
концептуальной основы традиционной педагогики, берущей начало в трудах
fjt Я.А. Коменского и других ученых. (А.А. Вербицкий)
Актуальной проблемой становится подготовка профессионального учителя математики, способного проектировать свой учебный предмет вне зависимости от профиля школы, с учетом своей профессиональной компетентности, в связи с чем повышаются требования к системности знаний студентов. Неотъемлемой задачей, стоящей перед высшим образованием становится повышение структурной и содержательной целостности
f?* образовательного процесса, его оптимизации в соответствии с задачами,
стоящими перед современным образованием.
Реализация Концепции модернизации образования РФ связана с
распшрением доступности высшего образования, улучшением качества
подготовки специалистов, повышением экономической и социальной
эффективности работы высших учебных заведений. Многое делается для
х создания в системе высшего образования единой информационной среды.
Все сказанное выше позволяет сделать вывод о том, что актуальность настоящего исследования определяется противоречием между имеющимися в структуре подготовки учителей математики потенциальными возможностями, позволяющими использовать потенциал проектирования системно-целостного учебного процесса, и сложившейся практикой подготовки учителей в педагогических вузах.
j|'ij Перед наукой и практикой встает проблема разработки теоретических
и практических основ структурного подхода к проектированию целостных учебных курсов, обеспечивающих системность в знаниях студентов -будущих учителей по сравнению с традиционной независимой компоновкой курсов. Необходимость разрешения данной проблемы обусловила тему нашего исследования - «Структурный подход к проектированию целостного учебного процесса (на примере профилирующих курсов
^ физико-математического факультета)».
Объект исследования — учебный процесс по профилирующим дисциплинам на физико-математическом факультете педвуза.
Предмет исследования — структурный подход к проектированию целостного учебного процесса по профилирующим предметам физико-математического факультета педвуза.
Цель исследования состоит в научном обосновании теоретических и
практических основ структурного подхода к проектированию целостного
учебного процесса.
^ В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие
задачи:
Выявить сущность структурного подхода к проектированию учебного процесса;
Сущностно охарактеризовать понятие «современная профессиональная компетентность учителя», особенности его трактовки в концепциях образования и определить возможности повышения системности при подготовке компетентного учителя;
Разработать теоретическую модель структурного подхода к проектированию целостных курсов (отвечающую на вопрос, что мы получим в результате) и построить адекватную ей инструментальную модель (отвечающую на вопрос, как это сделать).
Решение указанных задач привело к следующей гипотезе: структурный подход к проектированию целостного учебного процесса будет эффективным, если будут выполнены следующие условия:
Во-первых, необходимо, чтобы содержание курсов методики преподавания математики и элементарной математики интегративно и изоморфно отражали на качественно ином уровне содержание школьной математики.
Во-вторых, необходимо, чтобы была установлена структурная взаимосвязь курсов методики преподавания математики и
элементарной математики с фундаментальными профилирующими
, математическими предметами.
В третьих, необходимо, чтобы главной целью методической
системы преподавания всех выше указанных курсов являлась
профессиональная компетентность будущего учителя математики в
соответствии с государственным образовательным стандартом.
Теоретико-методологической основой исследования являются идеи
системного (В.Г. Афанасьев, B.C. Ильин, В.И. Данильчук, В.В. Краевский,
*$№ A.M. Саранов, Н.К. Сергеев и др.), личностного (Е.В. Бондаревская,
B.C. Ильин, И.А. Колесникова, В.В. Сериков, В.А. Сластенин,
И.С. Якиманская и др.), технологического (В.П. Беспалько, В.А. Далингер,
В.Ф. Любичева, Г.Л. Луканкин, В.М. Монахов, В.Ю. Питюков, Т.К.
Смыковская, А.И. Уман и др.) и междисциплинарного (Э.Н. Гусинский, Ф.К.
Савина, В.Т. Фоменко и др.) подходов, концепции проектирования
методической системы учителя математики и информатики (И.Н. Антипов,
Я.А. Ваграменко, Т.Н. Яковлев, Т.К. Смыковская), траектории
профессионального становления учителя (А.И. Нижников, В.М. Монахов).
В исследовании использовалась система методов:
теоретический анализ философской, психолого-педагогической
и методической литературы; анализ выполненных ранее
диссертационных исследований; моделирование; обобщение
^ педагогического опыта преподавателей-практиков;
сравнительный анализ программ и учебных пособий по
фундаментальным математическим дисциплинам, методике
преподавания математики и элементарной математике,
государственных стандартов профессионального образования по
соответствующим дисциплинам для физико-математического
факультета педагогических институтов. Результаты анализа
использованы при составлении проекта модернизации учебного
процесса на физико-математическом факультете;
эмпирические (наблюдение, анкетирование, интервьюирование,
, метод экспертных оценок; эксперимент (констатирующий и
формирующий); системный и качественный анализ полученных данных; описание и фиксация результатов исследования). Основные этапы и организация исследования:
На первом этапе (2000—2001 гг.) — поисково-теоретическом —
осуществлялся теоретический анализ философской, психолого-
педагогической и методической литературы, изучалось состояние проблемы
W и особенности функционирования педагогического опыта, соответствующего
проблеме исследования; происходила первичная апробация дидактических средств, проводился констатирующий и поисковый эксперименты. Это позволило определить проблему исследования и сформулировать предмет, цель, гипотезу, методологию, методы и научный аппарат.
На второй этапе (2001-2003 гг.) — экспериментальном — осуществлялся поиск эффективных путей, направленных на создание технологии проектирования целостных курсов и их оптимизацию; продолжалось осмысление и обобщение опыта работы преподавателей педагогических вузов; проводился формирующий эксперимент. На этом этапе апробировалась технология формирования дидактико-методической компетентности будущих учителей.
Третий этап (2003 гг.) — завершающий - посвящен уточнению и
г%з верификации предлагаемой технологии; проведен сравнительный анализ
полученных данных, результаты которых позволили сформулировать выводы и рекомендации, направленные на дальнейшее улучшение предложенной технологии проектирования целостных курсов. На данном этапе проводилась оценка всех данных, полученных в ходе экспериментальной работы, его итоговая математическая обработка, анализ, систематизация и обобщение результатов исследования, формулировались выводы исследования, производилось оформление диссертации и рекомендации по внедрению
разработанной технологии формирования компетентности.
Базой исследования являлся физико-математический факультет МГОПУ им. М.А. Шолохова.
Научная новизна работы состоит в том, что
1. Теоретически обоснован структурный подход к проектированию
целостных учебных процессов, как один из возможных путей
модернизации и методической систематизации курсов,
профессионально значимых для методико-математической
компетентности будущего учителя;
ф$ 2. Структурный подход в исследовании выступает методическим
инструментарием для синхронизации и функциональной взаимосвязи профилирующих математических и методических курсов. 3. Разработана целостная система микроцелей при проектировании целостного учебного курса, являющегося органичным единением фундаментальных математических (алгебра, геометрия,
>ta
математический анализ), прикладных математических
(элементарная математика) и профессионально направленных (методика преподавания математики) курсов, и предложены варианты проведения диагностик, направленных на проверку системности знаний у студентов. Теоретическая значимость исследования состоит в том, что
ъ 1. Структурный подход позволил развить технологию проектирования
траектории профессионального становления будущего учителя математики, когда в качестве одного из существенных компонентов ее выделена концепция проектирования системности знаний у учащихся;
2. Применение структурного и технологического подходов к
проектированию позволило выделить и описать разные уровни
представления педагогических объектов.
у-
3. Реализация структурного подхода определила новые методические
возможности, в результате чего появилась технология
проектирования целостных курсов, обеспечивающих повышение
системности знаний: на уровне понятий и основных фактов внутри
одного курса для проектирования вариативных курсов одной и той
же дисциплины; на уровне микроцелей при проектировании
целостного учебного курса как некоторого синтеза курсов
различных учебных дисциплин;
^ Практическая значимость заключается в том, что разработан
комплекс средств технолого-методического оснащения процесса
проектирования целостных курсов. Прошедшие экспериментальную
проверку проекты целостного курса по профилирующим предметам физико-
математического факультета педвуза, а также примерный комплект учебно-
методической документации (технологические карты, информационные
карты занятий, информационные карты профессионального становления
/; будущих учителей), обеспечивающие подготовку компетентного учителя в
рамках предложенной концепции.
Достоверность и объективность результатов исследования
обеспечивалась обоснованностью исходных теоретико-методологических
позиций, разработкой комплекса диагностических методик, опорой на
практические данные изучения качества и процесса его формирования и
j устойчивой статистически значимой повторяемостью основных показателей
процесса формирования, корректным использованием исследовательских функций выбранных нами педагогических технологий.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Сущностью структурного подхода к проектированию педагогических
объектов является их рассмотрение в виде структуры некоторой
системы, ее декомпозиции (разбиении): система разбивается на
/w функциональные подсистемы, которые в свою очередь делятся на
подфункции, подразделяемые на задачи и так далее. Однако система
сохраняет целостное представление, в котором все составляющие
компоненты взаимосвязаны.
Разработанная теоретическая модель становления профессиональной
компетентности будущего учителя математики дает возможность
методически целесообразно развивать у будущего учителя математики
целостную систему профессионально-значимых знаний, операционных
умений и профессионального мировоззрения.
Структурный подход в органическом единении с технологическим
подходом позволяют проектировать целостные учебные курсы, что
приводит к более высокому уровню интеграции по сравнению с
обычными междисциплинарными связями.
Структурный подход к проектированию учебного процесса позволяет:
Совокупность микроцелей путем структурной оптимизации привести в систему микроцелей;
Для каждой микроцели возникает система диагностик и внутри них закладывается в соответствии с ГОСом трехуровневая структура измерителей, адекватная профессиональной компетентности будущего учителя;
Использование технологического подхода позволяет гипотетически слово «структура» связать с системой задач и упражнений, гарантирующих вывод студента на требуемый уровень компетентности;
Таким образом, структурный подход целостно охватывает три принципиально важных параметра образовательного процесса: систему микроцелей (и вытекающую из нее логическую структуру курса), систему диагностик, результаты которых выстраивают структуру формирования профессиональной компетентности будущего учителя и дозирование самостоятельной профессионально значимой деятельности будущего учителя математики, результатом которой является система задач и упражнений.
5. Педагогическим средством формирования системности знаний является не только системно ориентированная логическая структура микроцелей различных курсов, обеспечивающая соответственно организованную систему лекций и семинарских занятий, но и
системно ориентированное содержание самих курсов;
систему дидактических практикумов, ориентированных на закрепление системных знаний;
системность в применении знаний из смежных областей в ходе педагогической и производственной практики.
Апробация и внедрение результатов исследования: материалы исследования обсуждались на аспирантских семинарах и заседаниях кафедры методики преподавания и педагогических технологий МГОПУ им. Шолохова, отдельные результаты и выводы докладывались на на прошедших в последнее время всероссийских конференциях: «I Всероссийская научно-техническая конференция» (Нижний Новгород, 2002), «Научно методическое обеспечение управления качеством образования» (Тверь, 2002), на международной конференции «Образовательные технологии для новой экономики» (МЭСИ, 2002) на заседаниях педагогической мастерской академика В.М. Монахова, проводилось чтение лекций и проведение семинарских занятий на физико-математическом факультете МГОПУ им. М.А. Шолохова. Результаты изложены в публикациях, выводы используются на физико-математическом факультете МГОПУ им. М.А. Шолохова в процессе проектирования учебных курсов.
Логика проведенного исследования в существенной мере определила структуру диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии, приложений. Объем работы составляет 164 страницы машинописного текста (без приложений), включающего 28 таблиц, 3 рисунков, 5 схем, 2 приложения.
Сущность структурного подхода к проектированию педагогических объектов
Понятие проектирование происходит от латинского projectus — «брошенный вперед». Словарь Ожегова дает нам следующую формулировку проекта: «Разработанный план сооружения; предварительный текст какого-нибудь документа; замысел, план»[101].
В педагогике «проект - это понятие комплексное, которое охватывает знания из различных научных дисциплин, объединенных для решения конкретной педагогической задачи и сфокусированных на преобразовании конкретной системы. Сам проект также может рассматриваться как система или ее часть, которая отличается от существующей и является более совершенной для решения конкретных задач. Как и любая система, проект может анализироваться с точки зрения его функций, структуры и с точки зрения процесса. Педагогический проект не является жестким и стабильным в ходе его разработки и реализации, т.к. в данном случае мы имеем дело с постоянно изменяющимися условиями деятельности, поэтому педагогическое проектирование является постоянно организуемым процессом».[ 129]
Интересно также определение метода проектов в образовании из Большой Советской Энциклопедии: Метод проектов, организация обучения, при которой учащиеся приобретают знания в процессе планирования и выполнения практических заданий-проектов. Метод проектов возник во 2-й половине 19 в. в школах США. Основывается на теоретических концепциях Дії прагматической педагогики; подробное освещение получил в трудах американских педагогов Дж. и Э. Дьюи, У. X. Килпатрика и Э. Коллинза. В 60-70-е гг. 20 в. в США развернулась широкая критика метода проектов, вызванная нарушением систематичности обучения и снижением уровня теоретических знаний учащихся общеобразовательной школы по основам наук.
Проектирование в образовании в той или иной степени присутствует уже значительно долгое время. Еще в начале XX века педагогами Росси выдвигались идеи, схожие с идеями, лежащими в основе проектирования. Так предлагалось вводить примерные учебные программы и гибкие учебные планы, поощрялось использование разнообразных учебников и учебных пособий, развитие частной инициативы и др.
Однако необходимо отметить, что в образовании в 1970—1980-е годы проектирования как такового еще не было, существовала конструкторская деятельность.
Выделение направления «педагогическое проектирование» произошло относительно недавно, хотя к понятию «проектирование» в педагогических работах обращался В.В. Краевский; З.Н. Васильева, С.Г. Вершиловский, И.А. Колесникова, Н.В. Кузьмина и др. выделяли проектировочные умения педагога; указывалось на проектировочные компоненты (В.И. Загвязинский, Н.Д. Никандров и др.); через проектирование обосновывались способности, необходимые для развития педагогического мастерства (И.А. Зязун, В.Г. Куценко и др.).
Выделение проектирования как особого вида педагогической деятельности произошло в 80-х-90-х годах XX века.
Педагогическое проектирование — прикладное научное направление педагогики и организуемой практической деятельности, направленных на решение задач развития, преобразования, совершенствования, разрешения противоречий в функционировании систем, модернизации педагогических процессов в конкретных условиях. Раскрывая сущность проектирования в образовании, Н.Г. Алексеев отмечает, что «проектирование, по самому общему определению, есть идеальное промысливание и практическое воплощение того, что возможно, и того, что должно быть» [5]. Е.А. Крюкова уточняет данное определение. В ее
работах педагогическое проектирование характеризуется как «деятельность по определению условий реализации определенной педагогической системы, которая рассматривается как совокупность знаний, описывающая конкретный педагогический объект, явление, процесс». [58]
Профессиональная компетентность учителя математики задаваемая ГОСом, как целевое условие структурного подхода
Особенность отечественной школы состоит в сочетании четкости рассуждений с глубиной содержания и простотой, доступностью, конкретностью изложения материала, которые всегда предпочитаются формальным конструкциям. Практическое воплощение данных идей подразумевает наличие высококвалифицированных, творчески мыслящих,-профессионально компетентных преподавателей.
Формирование современной профессиональной компетентности должно стать целевой функцией всего процесса подготовки учителей математики в педвузах.
Особое влияние на осознание и организацию подготовки будущего учителя в вузе, а также его становление как компетентного специалиста, профессионала оказали смена парадигм образования от традиционной к личностно ориентированной (Е.В. Бондарееская, В.И. Данилъчук, В.В. Зайцев, И.А. Колесникова, В.М. Монахов, A.M. Саранов, Н.К. Сергеев, В.В. Сериков, В.Т. Фоменко, Е.Н. Шиянов, КС Якиманская и др.) и введение в Российское образовательное пространство Государственных образовательных стандартов, которые зафиксировали потребность современной школы в учителе эрудированном, свободно и критически мыслящем; владеющим системой психолого-педагогических и методических знаний; умениями работать с разными типологическими группами детей; готовом к поисково-исследовательской работе; способном проектировать как образовательный процесс, так и собственное профессионально-личностное становление.
Изучение представлений о профессиональной компетентности учителя показывает, что оно претерпело значительные изменения: от разработки основ формирования педагогической направленности учителя (А.А. Орлов, СТ. Каргин, И.Я. Фастовец и др.) и развития профессионально важных качеств и личности в целом (Е.П. Белозерцее, И.А. Колесникова, А.Е. Кондратеннков, Н.В. Кузьмина, Н.Д. Левитов, И.Я. Лернер, М.Н. Скаткин, В.А. Сластенин и др.) к определению сущности истоков педагогического творчества (В.И. Андреев, В.И. Загвязинский, Ю.Н. Кулюткин, М.М. Поташник и др.), анализу психологических основ профессиональной деятельности учителя (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, A.M. Матюшкин, С.Л. Рубинштейн, Д.Б. Элъконин и др.).
М.А. Чошанов считает, что «если попытаться определить место компетентности в системе уровней профессионального мастерства, то она занимает промежуточное положение между исполнительностью и совершенством». [141]
В результате осмысления самого термина «компетентность» он делает три вывода:
1. компетентность предполагает постоянное обновление знаний;
2. компетентность включает в себя как содержательный (знание), так и процессуальный (умение) компоненты;
3. компетентного специалиста отличает умение среди множества возможных решений выбрать оптимальное.
Как показывает анализ исследований по данной проблематике, ученые преимущественно обращаются к изучению отдельных сторон профессиональной компетентности, а не к целостному свойству личности учителя.
Неоднозначное толкование приобретает корреляция понятий «профессиональная компетентность» и «готовность к профессиональной (педагогической) деятельности». Ряд ученых (Е.В. Бондаревская, В.А. Сластенин и др.) [24, 127] включают в понятие готовности компетентность специалиста как ее содержательный компонент.
Проектирование микроцелей
Для примера составления проекта целостного курса мы выбрали проект для V семестра обучения на физико-математическом факультете педвуза. Прежде чем приступить к описанию микроцелей мы должны сделать небольшое отступление, которое бы позволило нам объяснить некоторое несовпадение в самих темах предложенных нами для третьего курса и той практикой, какая сложилась на данный момент в преподавании.
Под основными или профилирующими предметами мы, в соответствии с предложенной концепцией, будем понимать следующие: методика преподавания математики, элементарная математика, фундаментальные математические науки (алгебра, геометрия, математический анализ).
Приведем темы по основным (профилирующим) учебным предметам в соответствии с программой [109, 110, 80, 135].
Геометрия:
1. Геометрия на плоскости
1.1. Элементы векторной алгебры в пространстве
1.2.Метод координат на плоскости
1.3.Преобразования плоскости и их приложения к решению задач
1.4. Линии второго порядка
2. Прямые линии, плоскости и квадрики в евклидовых и аффинных пространствах
2.1.Векторное и смешанное произведение векторов. Метод координат в
пространстве. 2.2.Плоскости и прямые
2.3.Изучение поверхностей второго порядка по каноническим уравнениям 2.4.Выпуклые многогранники 2.5.Правильные многогранники 2.6.Аффинное и евклидово n-мерные пространства 2.7.Квадратичные формы и квадрики
3. Проективное пространство. Методы изображений
3.1.Понятие проективного пространства
3.2.Основные факты проективной геометрии 3.3.Геометрические построения на плоскости ЗАМетоды изображений
4. Основания геометрии
4.1 .Общие вопросы аксиоматики 4.2.0боснование евклидовой геометрии по Вейлю 4.3.Длина, площадь, объем
4.4.Исторический обзор обоснования геометрии
4.5. Неевклидовы геометрии
5. Элементы топологии. Линии и поверхности в евклидовом пространстве
5.1 .Элементы топологии
5.2.Линии в евклидовом пространстве
5.3.Поверхности в евклидовом пространстве
5.4.Внутренняя геометрия поверхности
Алгебра. Для курса алгебры программа предлагает несколько иное деление. Здесь нет крупных блоков тем, просто предложен их общий набор:
1. Алгебры
2. Система действительных чисел и поле комплексных чисел
3. Векторные пространства
4. Системы линейных уравнений
5. Матрицы и определители
6. Линейные отображения и евклидовы пространства
7. Системы линейных неравенств
8. Группы
9. Теория делимости в кольце целых чисел Ю.Теория сравнений с арифметическими приложениями 11 .Кольца
12. Многочлены от одной переменной
13.Многочлены от нескольких переменных
14.Многочлены над полем комплексных чисел и над полем действительных чисел
15 .Многочлены над полем рациональных чисел и алгебраические числа
