Содержание к диссертации
ГЛАВА I. РЕЙТИНГОВАЯ СИСТЕМА ОЦЕНКИ СРЕДНИХ
УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ РК ПО АКТИВНОСТИ УЧАСТИЯ В
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 11
1. Обзор существующих рейтинговых систем 11
2. Создание рейтинговой системы оценки средних учебных
заведений Республики Карелия 17
3. Итоговые формулы расчета рейтинг-вектора и некоторые
примеры полученных результатов 41
ГЛАВА П. МЕТОДИЧЕСКАЯ ПОДДЕРЖКА НАУЧНО-
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ 47
1. Анкетирование студентов 48
2, Зависимость достижений учащихся от уровня квалификации
научного руководителя 59
3. Вывод по главе 74
ГЛАВА Ш. СИСТЕМА ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОЙ
ПОДДЕРЖКИ «НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ УЧАЩИХСЯ» 78
1. Цели и задачи разработки системы информационно-
аналитической поддержки «НИДУ». Требования к ней 78
2. Описание предметной области 81
3, Структура и основные части системы информационно-
аналитической поддержки «НИДУ» 85
4. Вывод по главе 108
ЗАКЛЮЧЕНИЕ НО
библиографический список использованной
литературы 112
Приложение 1. Структура данных системы 124
Приложение 2. Примеры страниц сайта «Шаг в будущее» и форм
программы, написанной на Access 2002 126
Приложение 3. Анкета расчета рейтинг-вектора среднего учебного
заведения РК 129
Приложение 4. Анкета для студентов 135
Приложение 5. Значения статистики X для математического,
ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКОГО, ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКОГО и исторического
факультетов 138
Приложение 6. Критические значения уровня значимости для математического, э ко лого-биологического, физико-технического и
исторического факультетов 143
Приложение 7. Секции, представленные на IX Всероссийской научной конференции молодых исследователей «Шаг в будущее» 148 Приложение 8. Регионы, представленные участниками IX Всероссийской научной конференции молодых исследователей
«Шаг в будущее» 149
Приложение 9. Диаграммы уровней научных руководителей и
руководителей победителей IX Всероссийской научной конференции
«Шаг в будущее» 150
Введение к работе
Актуальность темы. Проблема профессионального приобщения молодежи к научным исследованиям является сегодня одной из приоритетных для экономического и социального развития нашей страны. При решении проблемы подготовки кадров в наукоемких отраслях современного производства первостепенное значение приобретает развитие научного и профессионального творчества молодежи [22, 41, 66, 83, 105]. Работа в этом направлении опирается на систему взаимодействия школ, вузов, научных институтов, предприятий, что позволяет привлекать молодых людей, начиная со школьной скамьи, к исследовательской деятельности.
Под исследовательской деятельностью (ИД) старшеклассников понимается деятельность, связанная с решением творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным результатом и предполагающая наличие основных этапов, характерных для исследования в научной сфере, нормированная исходя из принятых в науке традиций: постановка проблемы, изучение теории, посвященной данной проблематике, подбор методик исследования и практическое овладение ими, сбор собственного материала, его анализ и обобщение, собственные выводы (А. В. Леонтович, А. С. Обухов, Е. В, Титов).
Вопросами ИД учащихся занимаются в основном исследователи в области педагогики. Некоторые исследователи (А. В. Леонтович, А. С. Обухов, А. И. Савенков, Л. Ф. Фомина, Е. В. Титов) отождествляют ИД школьников с учебно-исследовательской [43-48, 58-64, 79, 85, 99], другие (Н. Ф. Зеленцова, А. О. Карпов, Н. П. Никитина, С. А. Пиявский, 3. А. Туманова, А. В. Хуторской) - с научно-исследовательской [23, 25-29, 56, 67, 88, 100, 101]. В ИД старшеклассников есть место и той, и другой. Главное их отличие - в полученном результате деятельности. В учебно-исследовательской деятельности старшеклассниками приобретаются субъективно новые знания, являющиеся новыми и личностно значимыми для конкретного учащегося; в научно-исследовательской - речь идет о получении новых знаний в общекультурном значении [47].
Проблемой организации и поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся на практике занимаются управленцы, учителя школ, преподаватели вузов и учреждений дополнительного образования. Организация ИД является одной из форм исследовательского обучения, организованного при помощи исследовательского метода обучения (А. И. Савенков и др. [76, 79]). Занятия исследованием дают возможность осознать значение самоорганизации в жизни, развить умения и навыки, конструирующие способность к самоорганизации [4, 5, 7, 42, 57, 97, 98], Это: умение принимать решение в пользу какой-либо цели; планировать конкретные шаги; выдвигать гипотезу; выбирать оптимальный способ решения проблемы; действовать на основе понимания, с определенным намерением, осознавая последствия, логически последовательно; при неудаче анализировать причины, критически перепроверять результаты [47].
В литературе описаны различные системы исследовательской деятельности школьников. Часто в них отмечаются следующие сложности: процессы организации и управления громоздкие, требующие значительных затрат по человеческим и временным ресурсам; отсутствует информационная основа принятия управленческих решений; недостаточна финансовая поддержка и поддержка со стороны специалистов; невысока информированность субъектов ИД о научных соревнованиях разного уровня.
При проведенном анализе существующей системы организации ИД учащихся Республики Карелия было выделено три ее уровня: школьный; муниципальный; региональный.
На каждом уровне были выявлены недостатки данной системы:
На школьном уровне это: отсутствие поддержки со стороны специалистов и необходимой информации для осуществления процесса организации ИД школьников.
На муниципальном и региональном уровнях это: сложность организации и управления системой; отсутствие информационной основы принятия управленческих решений; недостаточная информированность учителей и старшеклассников о научных соревнованиях разного уровня и существующем в Республике Карелия и других регионах Российской Федерации опыте организации ИД старшеклассников.
В целом, анализируя недостатки системы организации ИД учащихся Республики Карелия, было отмечено отсутствие единой базы данных по учащимся, что затрудняло решение организационных вопросов, проведение педагогических исследований и прогнозирование развития системы.
Анализ литературы и практики организации ИД школьников в последние годы показывает наличие проблем в этой области, на разрешение которых направлено данное исследование: отсутствие возможности доступа всеми субъектами ИД к информации, необходимой для организации и осуществления этой деятельности; затрудненный документооборот в системе научных соревнований школьников, медленные и ненадежные каналы передачи управленческих решений, несогласованность действий участников исследовательской деятельности; мнение о неконкурентоспособности исследовательских работ школьников, выполненных под руководством учителей, по сравнению с руководителями - научными работниками и преподавателями вузов; недооценка обществом востребованности школьного опыта ИД студентов при обучении в вузе; отсутствие формальных показателей, необходимых для рейтинговой оценки деятельности общеобразовательных школ в области организации и проведения школьных исследований.
Применение методов математического моделирования и информационно-коммуникационные технологии могут помочь решить выявленные проблемы.
Для ликвидации вышеперечисленных проблем и недостатков системы организации ИД учащихся Республики Карелия было принято решение создать программную систему информационно-аналитической поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся («НИДУ»), включающую базу данных, программы доступа к этой базе данных, а также интерактивный сайт (Интернет-адрес сайта: ).
Объект исследования: организация научно-исследовательской деятельности учащихся Карелии.
Предмет исследования: информационно-аналитическая поддержка организации научно-исследовательской деятельности школьников в регионе.
Цель исследования: повышение эффективности процесса организации ИД учащихся через создание системы информационной поддержки для решения ряда педагогических задач, связанных с ИД школьников.
Задачи исследования:
Построить математическую модель системы рейтинговых оценок общеобразовательных школ по активности участия в ИД и оценить ее параметры для школ Карелии.
Провести анализ востребованности школьного опыта ИД студентами вуза.
Выявить закономерности зависимости достижений учащихся от уровня квалификации руководителей,
Разработать информационный ресурс, позволяющий облегчить и упорядочить организацию школьных научных соревнований разного уровня и обеспечивающий доступ к информации, необходимой для осуществления ИД школьников.
Методика исследования. В диссертационной работе использованы методы математического моделирования, теории вероятностей и математической статистики, прикладной статистики, теории управления, теории прогнозирования.
База опытно-экспериментальной работы: Координационный центр (КЦ) по Карелии Всероссийской научно-социальной молодежной программы «Шаг в будущее», Петрозаводский государственный университет (ПетрГУ), Университетский лицей г. Петрозаводска.
Научная новизна:
Построена математическая модель системы рейтинговых оценок общеобразовательных школ по активности участия в ИД, реализованная для школ Республики Карелия.
Получены числовые показатели зависимости достижений учащихся на соревнованиях Всероссийской научно-социальной молодежной программы «Шаг в будущее» от уровня квалификации руководителей.
Получены числовые показатели зависимости успешности студента при обучении в вузе от наличия школьного опыта ИД.
Разработана и реализована система информационно-аналитической поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся Карелии («НИДУ»), предназначенная для оптимизации процесса организации ИД учащихся.
Теоретическая значимость диссертации заключается в разработке: математической модели расчета рейтинга общеобразовательных школ по активности участия в ИД, на основе которой построена рейтинговая система оценки школ Карелии по их активности в этой деятельности; алгоритма анализа зависимости достижений учащихся от уровня квалификации руководителей, на основе которого были получены числовые показатели оценки зависимости достижений учащихся на мероприятиях программы «Шаг в будущее» от уровня квалификации руководителей; алгоритма анализа востребованности школьного опыта ИД студентов вуза, на основании которого была доказана востребованность данного опыта в ПетрГУ.
Практическая значимость диссертации.
Представленные в работе результаты математического обоснования педагогических проблем используются КЦ по Карелии программы «Шаг в будущее», Министерством образования и по делам молодежи Республики Карелия и Центром развития образования г. Петрозаводска.
Созданная база данных «Научно-исследовательская деятельность учащихся Карелии», позволяет проводить педагогические исследования и прогнозировать дальнейшее развитие региональной системы исследовательской деятельности учащихся.
Компьютерная система информационно-аналитической поддержки «НИДУ» внедрена в работу КЦ по Карелии программы «Шаг в будущее», может быть адаптирована и реализована в других регионах Российской Федерации.
База данных была зарегистрирована в Государственном регистре баз данных ФГУП НТЦ «Информрегистр» (регистрационное свидетельство № 10267, 1. февраля 2006 г.) [77], система информационно-аналитической поддержки «НИДУ» была зарегистрирована в Государственном координационном центре информационных технологий «Отраслевой фонд алгоритмов и программ» (свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 5777, 26 февраля 2006 г.) [78].
Основные результаты, выносимые на защиту: 1. Математическая модель расчета комплексного многопараметрического количественного индикатора активности участия общеобразовательных школ в исследовательской деятельности и построенная на ее основе рейтинговая система оценки школ Карелии.
Алгоритм анализа зависимости достижений учащихся в области исследовательской деятельности от уровня квалификации руководителей и числовые показатели оценки этой зависимости.
Алгоритм анализа востребованности школьного опыта исследовательской деятельности в вузе и числовые показатели, доказывающие востребованность данного опыта студентами,
Компьютерная система информационно-аналитической поддержки научно-исследовательской деятельности учащихся Карелии («МИДУ»).
База данных «Научно-исследовательская деятельность учащихся Карелии», обеспечивающая централизованное хранение информации об участниках соревнований программы «Шаг в будущее», их работах и научных руководителях.
Достоверность и обоснованность результатов базируется на корректно выбранных методах и проработанных методиках решения поставленных задач, а также подтверждается экспериментальной проверкой.
Апробация работы. Основные теоретические положения и результаты работы обсуждались: на семинарах кафедры математического моделирования систем управления Петрозаводского государственного университета; на научно-теоретических и практических конференциях и семинарах: Международная конференция «Математика, компьютер, образование» (г, Дубна, 2004 г.), Научно-методический семинар «Наука в школе» (г. Москва, 2005 г., 2006 г.), VI всероссийский симпозиум по прикладной и промышленной математике (Санкт-Петербург, 2005 г.), Международная научно-методическая конференция «Университеты в образовательном пространстве региона: опыт, традиции и инновации» (г. Петрозаводск, 2005 г.), IX международная конференция по сотрудничеству приполярных университетов «Глобализация и устойчивое развитие Приполярного Севера» (г. Петрозаводск, сентябрь, 2005 г.), в публикациях.
