Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА ПОЗИАВАТЕЛЬНОГО ИНТЕРЕСА В ТЕОРИИ И ПРАКТИКЕ
ОБУЧЕНИЯ В ВУЗЕ 17
1. Анализ учебного процесса в высшей школе 17
2. Познавательный интерес как психолого-педагогическая проблема 20
3. Педагогические технологии обучения, способствующие формированиго и развитию познавательных интересов 30
3.1. Технология проблемного обучения 33
3.2. Компьютерные технологии обучения 40
3.3. Игровые технологии обучения 47
4. Выводы по главе.1 54
ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ФОРМИРОВАНИЯ ПОЗНАВАТЕЛЬНОГО ИНТЕРЕСА СТУДЕНТОВ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 56
1. Обзор существующих методических систем преподавания теории вероятностей в ВУЗе 56
2. Описание методической системы обучения теории вероятностей с использованием компьютерных технологий 62
2.1. Функции обучения 63
2.2. Задачи обучения 65
2.3. Принципы обучения 66
2.4. Методы 74
2.5. Формы 77
2.6. Условия 78
2.7. Содержание .79
3. Анализ исторических и современных азартных игр и вытекающие из него задачи, способствующие формированию познавательного интереса студентов в процессе обучения теории вероятностей 82
3.1. Комбинаторика, Исторические задачи 83
3.2. Теория вероятностей 91
3.3. Элементы математической статистики 147
4. Модель формирования познавательного интереса студентов в процессе обучения теории вероятностей с использованием компьютерных технологий 150
5. Экспериментальное исследование эффективности формирование познавательного интереса студентов в процессе обучения теории вероятностей с использованием компьютерных технологий 156
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 172
- Анализ учебного процесса в высшей школе
- Обзор существующих методических систем преподавания теории вероятностей в ВУЗе
- Описание методической системы обучения теории вероятностей с использованием компьютерных технологий
Введение к работе
Актуальность исследования. Сложные социально-политические и экономические процессы, происходящие в нашей стране, привели к изменению ценностных ориентации молодежи, деформировали самые устойчивые идеалы, убеждения и взгляды. Размытость современных понятий «патриотизм», «честь», «долг», «совесть», «достоинство», «любовь» вносит свой негативный вклад в морально-психологическое состояние общества. Поэтому забота о патриотическом воспитании молодежи приобретает для нашего государства судьбоносное значение.
Возрождение патриотизма - шаг к возрождению России. Именно патриотизм является духовным достоянием личности, одним из важнейших элементов общественного сознания и фундамента общественной и государственной систем, составляет духовно-нравственную основу их жизнедеятельности.
Составной частью патриотического воспитания является военно-патриотическое воспитание, направленное на формирование готовности к военной службе как особому виду государственной службы. Военно-патриотическое воспитание - это целенаправленное формирование у граждан страны любви к Родине, готовности к ее вооруженной защите, Основными задачами военно-патриотического воспитания являются формирование у граждан патриотического самосознания, воспитание верности боевым и героическим традициям Российской армии. Оно осуществляется совместными усилиями семьи, школы, трудового коллектива, органов государственной власти, общественных организаций, средств массовой информации, общественных союзов [38, с.317-318].
Одной из главных задач проводимой сегодня военной реформы является создание условий для формирования высокого уровня патриотического развития личности защитника Родины. В Концепции воспитания военнослужащих Вооруженных Сил Российской Федерации указывается: «Воспитание военнослужащих должно осуществляться на основе многовековых нравственных устоев, воинских традиций, патриотизма и уважительного отношения к народам и народностям многонационального Российского государства, общечеловеческих ценностей, лучших образцов отечественной и мировой культуры». Именно поэтому в воспитании будущих защитников Отечества важно отразить народные традиции и социально-культурные ценности, накопленные предыдущими поколениями. Изучение истории, литературы, родного языка, занятия различными видами искусств должны помочь молодому поколению глубоко проникнуть в духовный мир своего народа, понять истоки культуры, истории, образа жизни, стать продолжателем прогрессивных народных традиций.
Современный этап общественного развития также характеризуется возрождением национального самосознания народов, населяющих Российскую Федерацию. Прежде всего, это относится к казачеству, сыгравшему огромную роль в истории России. Поэтому глубокий анализ всей системы подготовки юношей-казаков к защите своего Отечества, несомненно, будет способствовать совершенствованию и развитию системы подготовки молодежи к военной службе в Вооруженных Силах Российской Федерации.
Интерес к возрождению казачьих традиций огромен. Вопросы истории казачества последние десятилетия привлекают широкое внимание ученых, историографов, политологов, педагогов, психологов, а также представителей Российской эмиграции первой и второй волны за рубежом, что обусловлено глубокими историческими корнями казачества, большой его самобытностью, богатой этнической культурой и тем следом, что оставили казаки в истории Российского государства.
Недаром в Концепции государственной политики по отношению к казачеству, одобренной Постановлением Правительства Российской Федерации от 22 апреля 1994 года №355 отмечено: «Возрождение традиционной для России государственной службы казачества является одним из элементов становления новой российской государственности, укрепления ее безопасности. ...Культура, традиции, обычаи казачества складывались под воздействием государственной службы и особого уклада жизни, поэтому без восстановления традиционного государственного статуса казачества невозможно возрождение казачества в целом». Этот же подход к возрождению казачества подтверждает Федеральный закон «О государственной службе российского казачества», принятый Государственной Думой РФ в 2005 году [240].
Уникальность казачества состоит еще и в том, что среди враждебного окружения оно смогло составить сильную демократическую, свободолюбивую и религиозно-идейную общину, с особенным говором, нравами и обычаями, а главное - рыцарской идеей «лечь костьми за обиженных и угнетенных, за свои родные земли и православную греческую веру, на удивление всему миру и на славу своим потомкам» [226].
В основе казачьей идеологии и морали всегда лежало выполнение воинского долга перед Отечеством. Этот долг казаки честно исполняли во всех войнах, и казачество по праву считалось самым патриотичным слоем общества. Патриотизм, неразрывно связанный в России с преданностью престолу и вере предков, был краеугольным камнем казачьей психологии. Триединая формула «За Веру, Царя и Отечество» определяла основные направления воспитания молодых казаков и служила в дальнейшем их «символом веры» на протяжении всей жизни.
Степень разработанности темы исследования. Наиболее полно в трудах дореволюционных историков казачества И. Дмитриенко, П.П. Короленко, Л. Македонова, И.Д. Попко, С. Сошина, Е.Д. Фелицына, Ф.А. Щербины, и современных ученых О.Агафонова, С.Г. Александрова, Н.И. Бондаря, Б.В. Виноградова, Н.Н. Великой, В.В.Глущенко, A.M. Гнеденко, В.М. Гнеденко, В. Голобуцкого, И,И. Горловой, Н.И. Кирей, Л. Лаврова, А.Н. Малукало, Е.В. Манузина, А.Н. Мануйлова, О.В. Матвеева, В.Н. Ра-тушняка, А.И. Скрылова, Ю.Ф.Сухарева, Н.А. Тернавского, А. Фадеева, Б.Е. Фролова, и др. отражены периоды расцвета казачества, его роль в ис 5 тории и судьбе России в XVII - XX веках. Однако психолого-педагогический аспект формирования личности казака как особой целостности рассмотрен недостаточно. Кроме того, вопросы военно-патриотического воспитания казачьей молодежи в дореволюционной России исследовались современными учеными (Б.В. Виноградов, Ю.Н.Емельянов, О.В. Матвеев и др.), в основном, эпизодически.
Сегодня для того, чтобы в короткое время пройти необходимый для полноценного восстановления казачества как воспитательного института эволюционный путь, традиционная культура казачества должна возрождаться одновременно и во взрослых, и в детях, и в быту, и во всех социальных институтах.
Когда мы говорим о значительной степени влияния традиций кубанского казачества на воспитание патриотизма у молодых людей, в этом нет большого преувеличения. Не подлежит сомнению необходимость их возрождения. Они должны получить новое качественное развитие, позволяющее использовать их в современном воспитательном процессе, в частности в воспитании патриотизма у молодых людей.
В связи с этим актуальность настоящего исследования обусловливается рядом обстоятельств.
Во-первых, исследование истории становления традиций военно-патриотического воспитания казаков и организации подготовки молодых казаков к службе в Российской армии в середине XIX - начале XX веков позволяет лучше понять и осмыслить те процессы, которые происходят в сегодняшнем обществе, армии, и следовательно, имеет практическое значение для совершенствования обороноспособности страны.
Во-вторых, анализ педагогических взглядов кубанского казачества на военно-патриотическое воспитание подрастающего поколения в середине XIX - начале XX веков имеет важное прикладное значение для теории и практики воспитания современной Российской молодежи.
В-третьих, обобщение опыта общефизической и военно-прикладной подготовки молодых кубанских казаков позволит продолжить работу по совершенствованию системы подготовки юношей к службе в Российской армии.
Таким образом, недостаточная разработанность в педагогической науке вопросов военно-патриотического воспитания подрастающего поколения в Кубанском казачьем войске в середине XIX - начале XX века, их теоретическая и практическая значимость обусловили выбор темы диссертации и определили проблему исследования, заключающуюся в обосновании влияния традиций кубанского казачества на воспитание воина-казака и в выявлении педагогических особенностей военно-патриотического воспитания юношества на Кубани.
Объект исследования. Патриотическое воспитание в военно-профессиональной подготовке Кубанских казаков - будущих защитников Отечества (середина XIX - начало XX века).
Предмет исследования. Традиции Кубанского казачества в военно-патриотическом воспитании молодежи (середина XIX - начало XX века).
Цель исследования - выявить и обосновать педагогические особенности военно-патриотического воспитания юношества на Кубани в середине XIX - начале XX века, основанные на традициях кубанского казачества.
Задачи исследования.
1.Провести историко-педагогический анализ традиций военно-патриотического воспитания молодежи и организации подготовки молодых казаков к службе в Российской армии в середине XIX - начале XX века и обосновать их влияние на воспитание воина-патриота.
2. Раскрыть содержание педагогических взглядов кубанского казачества на патриотическое воспитание молодежи в середине XIX - начале XX века, существенных для воспитания воина-патриота. 3, Провести анализ традиционных методов и средств обучения и воспитания кубанских казаков в Российской Империи и выявить особенности их применения в казачьей (народной) педагогике.
4, Выявить традиционные особенности подготовки казаков к службе в армии дореволюционной России и определить характерные черты обучения и воспитания молодых казаков в воинских частях и в военно-учебных заведениях. Раскрыть содержание общефизической и военно-прикладной подготовки подрастающего поколения казаков на Кубани.
Методологической и теоретической основой исследования являются системный подход, теория социально-общественной обусловленности образования, концепция патриотического воспитания граждан Российской Федерации, концепция воспитания военнослужащих Вооруженных Сил Российской Федерации.
Исходные теоретические положения диссертации базируются:
на системном подходе как направлении методологии научного познания, в основе которого лежит рассмотрение любого объекта как системы (П.К. Анохин, В.Г, Афанасьев, И.В. Блауберг, В.Н. Волкова, А.А. Денисов, В.А. Острейковский, А.й. Уемов, Э.Г.Юдин и др.);
на личностно-ориентированном подходе к организации учебно-воспитательного процесса (Л.П. Буева, А.А. Вербицкий, Л.С. Выготский, В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев, Л.И. Новикова, А.В. Петровский, К.К. Платонов, С.Л. Рубинштейн и др.);
на культурологическом подходе в образовании (Е.В. Бондаревская, СИ. Гессен, М.С. Каган и др.);
на теоретических разработках в области истории военного образования (И.А. Алехин, Н.И. Алпатов, В.Н. Бондаренко, СВ. Бордунов, В.Н. Герасимов, В.В. Изопов, А.И. Каменев, В.М. Коровин, В.Е. Кучеров, И.В. Объедков, В.А. Свиридов, В.Ф. Струтинский и др.);
на теоретических разработках в области истории Кубанского казачества (Н.И. Бондарь, Б.В. Виноградов, Н.Н. Великая, И. Дмитриенко, П.П. Короленко, А.Н. Малукало, А.Н. Мануйлов, И.Д. Попко, В.Н. Ратушняк, Ю.Ф. Сухарев, Е.Д. Фелицын, Б.Е. Фролов, Ф.А. Щербина и др.);
на научных трудах, посвященных патриотическому воспитанию молодежи (Ю.Н. Абакумов, Г,В. Агапова, Ю.Н. Емельянов, А.Н. Зайчиков, В.М.Коровин, В.Е. Кучеров, Е.В. Манузин, Б.К. Тебиев и др.).
Кроме того, источниковедческую базу исследования составили научные труды отечественных педагогов, психологов, историков и философов (Н.А. Бердяев, А.А. Воробьев, СИ. Гессен, А.А Гордеев, И.А Ильин, Д.С. Лихачев, А.Н Малукало, В.Н. Ратушняк, B.C. Соловьев и др.), а также архивные документы, воспоминания современников (И. Дмитренко, П.П. Короленко, И.Д. Попко, И.Прийма, Е.Д. Фелицын, Ф.А. Щербина и др.). Были использованы мемуарная, этнографическая, энциклопедическая и справочная литература, диссертации по теме исследования.
Методы исследования: исторический, системный и логический анализ; метод исторических аналогий; методы обобщения и сравнения; анализ архивных документов, научной и мемуарной литературы; изучение и обобщение накопленного кубанским казачеством историко педагогического опыта.
Исследование проводилось в три этапа.
Первый этап (2001-2003 гг.) - изучение историко-педагогической литературы, научных трудов и публикаций, близких к теме диссертационного исследования; определение степени разработанности выбранной темы, выбор объекта и предмета исследования; разработка задач исследования; сбор и накопление материалов по теме исследования.
Второй этап (2003-2005 гг.) - углубленное изучение архивных материалов и документов, научной и публицистической литературы; анализ, обобщение и систематизация накопленного материала; апробация некоторых выводов в ходе выступлений на всероссийских, региональных и межвузовских конференциях; публикация результатов исследования в научных сборниках. Третий этап (2005-2006 гг.) - систематизация и теоретическое обобщение результатов исследования, их апробация в процессе публикаций и выступлений на конференциях; публикация результатов, оформление диссертации.
В ходе исследования изучено и проанализировано 27 дел архивных материалов, 49 литературных источников XIX - начала XX века, полевые материалы фольклорно-этнографических экспедиций по Краснодарскому краю за 7 лет, педагогические и общественно-политические издания дореволюционной России («Кубанские областные ведомости», «Кубанский сборник», «Кубанский казачий листок», «Педагогический сборник» и др.).
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивается широким использованием архивных документов и литературных источников; применением системного подхода к анализу проблемы; использованием в образовательном процессе учебных учреждений Краснодарского края выводов и практических рекомендаций исследования, широкой их научной апробацией.
Научная новизна исследования состоит в том, что: обосновано влияние традиционной культуры кубанского казачества на воспитание патриотизма у молодых людей, прослеживающееся: в формировании у молодых казаков военно-профессиональных знаний, выработанных предыдущими поколениями эмпирическим путем; в культивировании у казаков представлений о братстве, как неотъемлемой части кубанской казачьей культуры; в особом укладе семейной жизни кубанского казачества; определены традиционные средства военно-патриотического воспитания кубанского казачества (предметы материальной и духовной культуры) и различные виды деятельности (игра, обучение, труд, общение, войсковая служба и т.п.); выявлены особенности использования таких традиционных для казаков методов воспитательного воздействия на детей, как беседа, разъяснение, убеждение, приучение, поощрение, наказание, осуждение, одобрение, личный пример, показ, упражнения в целях воспитания у них патриотизма; введены в научный оборот новые архивные источники, ранее не известные широкому кругу педагогов и имеющие практическую ценность при организации военно-патриотического воспитания среди казачьей молодежи в современных условиях.
Теоретическая значимость диссертационного исследования заключается в том, что: выявлены педагогические взгляды казачества на воспитание будущих защитников Отечества (опора на общепринятые правила обучения и воспитания при их выражении, преломлении и реализации с учетом сложившегося военного уклада жизни; реализация общинно-группового характера патриотического воспитания; неукоснительное следование принципу природосообразности воспитания);
раскрыто содержание подготовки казаков к военной службе, основанной на традициях кубанского казачества (активное использование специального комплекса игр, единоборств, конных состязаний в целях формирования у молодежи военно-прикладных умений и навыков; включение детей в активную жизнь казачьего общества путем их привлечения к мероприятиям станицы и казачьего круга; воспитательная роль семьи как основы патриотической, морально-психологической, эстетической и военно-прикладной подготовки казачат к взрослой жизни; целенаправленная поддержка казачьих ценностей и идеалов со стороны общества и государства).
Практическая значимость диссертационного исследования заключается в том, что:
с учетом исторического опыта военно-патриотического воспитания молодых кубанских казаков в середине ХТХ - начале XX века разработаны предложения в комплексный план воспитания студентов филиала Московского государственного открытого педагогического университета им. МА.Шолохова в г. Анапа; в целях патриотического воспитания подрастающего поколения, более глубокого его ознакомления с историко-педагогическим наследием Кубанского казачества разработана и апробирована в учебно-воспитательном процессе вуза и школ г. Анапы программа факультатива «Традиции кубанского казачества в военно-патриотическом воспитании защитников Отечества».
Положения, выносимые на защиту.
1. К основным традициям кубанского казачества, оказывающим су щественное влияние на военно-патриотическое воспитание защитников
Отечества, мы относим:
ориентацию личности казака на военную службу, на проявление патриотизма, на защиту Отечества;
определение в качестве изначальных ценностей, защитниками которых видели себя казаки, понятий «земля русская», Отечество (а не государство), «народ православный»;
формирование у молодых казаков военно-профессиональных знаний, выработанных предыдущими поколениями эмпирическим путем;
культивирование у казаков представлений о братстве, как одной из традиционных казачьих ценностей;
увязывание в общественном сознании православной религии и казака как единства и нерасторжимости;
обеспечение особой привязанности к собственному быту, автономии, семейному укладу жизни кубанского казачества.
2. Характерными чертами педагогических взглядов кубанского каза
чества являются:
опора на общепринятые принципы, нормы, правила обучения и воспитания при их выражении, преломлении и реализации с учетом традиций сложившегося военного уклада казачьей жизни;
построение воспитательного процесса, обеспечивающее формирование и развитие определенного типа личности казака, в наибольшей степени соответствующей социальным, региональным и этническим идеалам казачьего общества;
реализация семейного и общинно-группового характера патриотического воспитания и обучения молодых казаков.
3. Специфические особенностями воспитания казачьей молодежи в воинских частях и в военно-учебных заведениях являются: единство для всех казаков ценностных ориентации и нравственных идеалов; учет командованием Кубанского казачьего войска состязательности в процессе обучения и воспитания юношей, поощрение стремления молодых казаков проявить свою удаль и показать военную выучку; создание в казачьих военных формированиях условий, способствовавших развитию патриотизма молодых казаков; построение программ обучения в казачьих военных училищах с учетом специфики казачьих войск и их боевых традиций.
4. Влияние традиций кубанского казачества на воспитание воина-патриота в середине XIX - начале XX века проявлялось через семью, общину и кубанское казачье войско посредством: участия молодежи в традиционных состязательных единоборствах; применения особых гимнастических упражнений, развивающих ловкость, гибкость, выносливость и включающих в том числе и боевой пляс; широкого использования джигитовки и конного спорта в формировании военно-прикладных навыков; разработки опытными казаками и включения в обучение молодежи особых упражнений, направленных на уверенное владение холодным оружием; легкоатлетической подготовки и военно-спортивного ориентирования на местности при обучении казаков-пластунов; выделения и реализации в военно-профессиональной подготовке и в физическом воспитании казаков в военных школах Российской Империи трех компонентов: обязательного (определяемого требованиями воинских уставов, разработанных Главным управлением казачьих войск), дополнительного (направленного на максимальное приспособление казаков к местным условиям их будущей боевой деятельности) и казачьего (или традиционного), представляющего собой набор оригинальных традиционных боевых приемов.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в ходе докладов на международных (2005 год г. Воронеж), Всероссийских (2004, 2005 годы г. Санкт-Петербург), межвузовских (2004, 2005 годы г. Воронеж), (2003, 2006 годы г. Анапа Краснодарского края), (2006 год г. Новороссийск Краснодарского края) конференциях.
Основные результаты диссертации внедрены в практику деятельности филиала Московского государственного открытого педагогического университета им. М.А. Шолохова в г. Анапа и Военного института радиоэлектроники (г. Воронеж).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы из 257 наименований и 4 приложений. Общий объем диссертации составляет 183 страницы. В тексте содержится 4 рисунка и 1 таблица,
class1 ПРОБЛЕМА ПОЗИАВАТЕЛЬНОГО ИНТЕРЕСА В ТЕОРИИ И ПРАКТИКЕ
ОБУЧЕНИЯ В ВУЗЕ class1
Анализ учебного процесса в высшей школе
Общество не является чем-то постоянным и неизменным, оно представляет собой единый организм, способный к преобразованию и находящийся в постоянном процессе преобразования. В связи с развитием науки и техники растет число областей, в которых возможны изменения, отражающие одно из основных свойств природы — постоянного поиска чего-то нового, лучшего. Высокий уровень технологий позволяет совершать любые изменения довольно быстро.
Образование отображает изменения в обществе. Преобразования в обществе и образовании находятся во взаимодействии. Изменения в общественном развитии определяют изменения в образовании и, наоборот, изменения в образовании создают предпосылки для новых изменений в общественном развитии.
Инновации, как в обществе, так и в образовании одновременно являются и результатом, и самым эффективным средством преобразования общества и образования.
Такое положение неминуемо ведет к новшествам в содержании и, прежде всего, в методах, формах и организации образовательно-воспитательной работы, а так же в отношениях «преподаватель-ученик» [116, С. 451-469].
Учебный процесс в высшей школе с позиций теории систем рассмотрен в работах СИ. Архангельского. Согласно автору, «процесс обучения определяется как сложная, характеризующаяся многочисленными взаимодействиями элементов динамическая система взаимосвязи деятельности преподавателей и студентов, с наличием управляющей и управляемой систем. Функционирование этой системы определяется на основе заданных содержания, целей и задач обучения. Основными факторами системы обучения является исходное состояние студента, процесс обучения и конечное состояние студента» [4]. Однако, учебный процесс в высшей школе не всегда проходит на должном уровне. Профессор МГУ Решетова З.А. охарактеризовала ситуацию в образовании, сложившуюся в конце XX века: «...усиливается интерес, с одной стороны, к исследованию самих целей обучения, с другой стороны, — к поиску адекватных средств их достижения. .. .Диапазон этих поисков весьма широк, но результаты — крайне скромны, ибо ведутся они в рамках теоретических концепций традиционной педагогики и сформированных ими стереотипов педагогического мышления. И хотя делаются заявки на новые подходы: «деятельностный» ... «системно-деятелъностный» ... и др., фактически они являются пока декларациями. Методологические основания для дидактических разработок остаются прежними, и дидактическая теория в целом не претерпевает существенных изменений. ...Система обучения рассматривается без системообразующего фактора — деятельности обучаемого... Программа обучения, его содержание, формы, средства и методы рассматриваются безотносительно к задаче формирования деятельности учащегося... Попытки конструировать модели с новой технологией обучения но существу воспроизводят ... модель традиционного обучения — усвоение «готовых» знаний, отчужденных от деятельности, формирующей их содержание и требуемые качественные характеристики. Внося некоторые изменения в методику обучения, они не затрагивают его фундамента — деятельности усвоения как механизма всех приобретений учащегося...» [129, С. 3-12].
Самсонова С.А., проанализировав сложившуюся ситуацию в высшей школе, пришла к выводу, что «специфика профессиональной деятельности будущего специалиста на современном этапе характеризуется умением внедрять в предметную область компьютерные технологии. В соответствии с этим должна быть решена проблема подготовки квалифицированных кадров, владеющих современной вычислительной техникой. Развитие информационных и коммуникационных технологий требует постоянного повышения их квалификации. При этом необходимо сместить акцент с передачи готовых знаний на самообразование, на постоянную переподготовку» [138, СЛ2].
Одним из важнейших путей решения задачи повышения качества подготовки специалистов «является осуществление целенаправленного подхода к профессиональной подготовке и формированию личности..., что должно реализовываться через интенсификацию обучения, оптимизацию практической подготовки студентов, формирование и развитие у студентов логического мышления, усиление индивидуального подхода и педагогической направленности учебного процесса» [139].
Обзор существующих методических систем преподавания теории вероятностей в ВУЗе
Курс теории вероятностей чаще всего опирается на традиционный подход, «основанный на дедуктивном изложении теории вероятностей, на теоретико-множественной основе, с формулами, теоремами и всем привычным арсеналом математических понятий» [46, С.6]. Такой подход применен в учебниках В.Е. Гмурмана, Е.С, Вентцель, В, Феллера и др. Он является достаточно формальным, что часто приводит к трудностям при решении практических задач (трудность выбора формул при решении задач комбинаторики, анализ правильности полученных результатов). Анализируя традиционное обучение И.Г. Шамсутдинова, выявила, что «деятельность по анализу условий задачи как самостоятельный, предварительный этап в исследовании и выявлении всей системы связей, в которых выступает искомое, фактически отсутствует, она подменяется попытками «подбора подходящей» формулы из ряда известных. Обычно выбор падает на формулу, по которой ранее решались типовые, «однородные» или «стандартные» задачи. К задачам другого типа эта формула «не подходит», но подбор формул «наугад» продолжается. Возникающие при этом трудности в решении задач естественны» [130, С.202]. В результате снижается мотивация студентов, уровень приобретенных студентами стохастических знаний, умений и навыков оказывается недостаточным для дальнейшего их применения в других учебных дисциплинах и в практических задачах. В работах В.В. Афанасьева, А. Плоцки, М. Глемана, Т. Варги, Дж. Л. Снелла и др. широко используется применение элементов теории графов в процессе преподавания теории вероятностей. А. Плоцки в своем исследовании говорит о «функциональной роли символической записи и рисунка как присутствующего в каждой области математики средства описания, математизации и аргументации...» [120, С.7], подчеркивает «роль стохастического графа как особенного средства математизации и построения умозаключений...» [120, С.44].
«Успех применения графов можно объяснить тем, что они являются удобным языком для формулировки и эффективным инструментом для решения задач, относящихся к весьма широкому кругу научных проблем» [11, С.5]. Систематическое использование графов делает материал более доступным и наглядным.
В настоящее время идет процесс информатизации образования. В рамках этого процесса разрабатываются различные программные средства и методики их применения в преподавании различных учебных дисциплин. Этот процесс не обошел стороной и преподавание теории вероятностей и математической статистики.
Вопросы применения информационных технологий в преподавании математических дисциплин в средней и высшей школах рассматриваются в работах В.Н. Алдугаонкова, М.И. Бекоевой, С.А. Богданова, А.В. Ванюрина, В.А. Далннгера, Г.Л. Луканкина, Д.А. Лукашенко, Д.В. Майера, В.Р. Майера, Р.А. Майера, Л.П. Мартиросян, Ю.А. Первина, П.В. Разбегаева, И.В. Роберт и др. В частности, в них рассматриваются вопросы создания программно-педагогических средств учебного назначения с методикой их применения, компьютерно-ориентированные методики изучения различных тем и разделов школьного и вузовского курсов математики.
Р.А. Майер, В.Р. Майер, А.В. Ванюрин, Д.В. Майер выделяют принципы эффективного использования компьютерных технологий в пропессе преподавания математических дисциплин [95, С.130-133]. 1. Принцип адекватности, в соответствии с которым в процессе обучения математике следует широко использовать многообразные пакеты общего и специального назначения.
2. Принцип визуализации, который находится в соответствии с принципом наглядности обучения. Авторы рассматривают эффективность этого принципа в курсах геометрии и математического анализа, а в курсе теории вероятностей и математической статистики, по их мнению, принцип визуализации уже не имеет такого глобального значения. Однако изображение различных теоретических и эмпирических распределений, оформляемых в виде гистограмм и полигонов полезно при статистическом анализе. Важной формой визуализации являются статистические компьютерные эксперименты.
3. Принцип использования новых информационных технологий в качестве инструмента познания находится в полном соответствии с педагогическим принципом активности обучения, а также с теорией развивающего обучения. Для реализации этого принципа студентов следует ставить в положение исследователя, который сам должен решать, какими компьютерными средствами ему следует пользоваться. Большую роль в реализации этого принципа могут играть специальные задания лабораторного типа, требующие от студентов теоретических знаний, умений работать с пакетами, электронными таблицами, составлять компьютерные программы.
4. Принцип активности и самостоятельности в разработке компьютерных программных средств требует, чтобы при использовании компьютерных технологий студенты пользовались не только готовыми программными средствами, но и программами, написанными самими студентами на языках высокого уровня или внутренних языках пакетов.
5. Принцип систематичпости и мотивированности, предполагает, что использование новых информационных технологий должно быть тщательно продуманным, с тем, чтобы с одной стороны не упустить заложенные в них возможности, а с другой предупредить их применение в ущерб развитию абстрактного мышления.
Описание методической системы обучения теории вероятностей с использованием компьютерных технологий
Пакет Statistica представляет собой мощную интегрированную систему статистического анализа и обработки данных. Для этих целей в состав пакета включены разнообразные статистические модули. В процессе решения конкретной задачи в пакете Statistica необходимо вызвать требуемый модуль, ввести исходные данные, установить необходимые параметры и выбрать выходную форму с полученными результатами. При использовании пакета Statistica основной акцент делается на использование готовых модулей, а сущность процесса обработки остается за пределами понимания студентов.
Дж.Л. Снелл в разработанной методической системе предлагает использовать программирование для реализации имитационного моделирования, алгоритм построения обработки графов для небольшого числа испытаний при изучении теории вероятностей и математической статистики [178]. В процессе изучения материала автор рассматривает различные алгоритмы моделирования и вычислений, которые могут быть реализованы на различных языках программирования.
Основные положения методической системы, предложенной Дж.Л. Снеллом:
1. Излагаемый материал рассматривается на разнообразных приложениях теории вероятностей.
2. Материал содержит ссылки на различные исторические факты, которые позволяют проследить процесс становления теории вероятность как науки.
3. Использование компьютерных технологий для моделирования и анализа вероятностных экспериментов.
Такое построение методической системы позволяет глубоко осмыслить изучаемый материал, однако, это требует от студентов хороших базовых знаний, умений и навыков в области программирования и математики.
Таким образом, каждая из рассмотренных методических систем имеет свои преимущества и недостатки. По нашему мнению система, предложенная Дж.Л. Снеллом, способствует более глубокому осмыслению материала, формированию основных умений и навыков у студентов.
На основе рассмотренных принципов использования компьютерных технологий в продессе преподавания математики, а так же на результатах анализа рассмотренных методических систем преподавания теории вероятностей с использованием компьютерных технологий, нами предложена методическая система формирования познавательного интереса студентов в процессе преподавания теории вероятностей с использованием компыотерых технологий.
2. Описание методической системы обучения теории вероятностей с использованием компьютерных технологий.
В педагогической литературе различают образовательную, педагогическую, дидактическую и мегодическую системы. Методическая система обучения — это система обучения конкретному учебному предмету. Дидактическая система — это система, принятая в данном образовательном учреждении для группы предметов. Педагогическая система включает в себя организацию, постановку обучения, профиль, цель данного образовательного учреждения.
Так как наша цель — это система обучения теории вероятностей, то рассмотрим методическую систему обучения этому предмету. Монахов В.М. под методической системой определяет «совокупность взаимосвязанных компонентов: цели, методический стиль учителя и организационные формы, необходимые для проектирования целенаправленного, продуктивного и строго определенного педагогического воздействия на формирование личности с заданными качествами и на реализацию учебно-воспитательного процесса» [106, С.224].
Под моделью методической системы понимается «ее отображение, описывающее на формальном языке компоненты системы, взаимосвязи между ними, а также процессы преобразования, становления и развития методической системы учителя в реальных условиях социокультурной среды» [106, С.225].
Любая методическая система обучения представляет собой совокупность пяти иерархически взаимосвязанных компонентов: целей, содержания, методов, средств и организационных форм обучения. Каждая методическая система функционирует в определенной социальной и культурной среде, которая оказывает большое влияние на цели обучения. Целеполагаемые компоненты включают в себя функции, задачи и принципы обучения.
