Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические основы технологии обучения математическому анализу студентов математических факультетов педагогических вузов 16
1.1. Современные подходы к понятию технологии обучения 16
1.2. Личностно-ориентированный и деятельностный подходы обучения 33
1.3. Основные положения модульно-рейтинговой системы обучения 37
1.4. Индивидуализация и самостоятельная работа в аспекте технологического подхода к обучению 46
1.5. Информационные технологии обучения 59
Глава 2. Обучение математическому анализу студентов математических факультетов педагогических вузов в условиях филиала 66
2.1. Структура технологии обучения студентов математическому анализу 66
2.1.1. Концептуальные и нормативные документы технологии обучения студентов математическому анализу в филиале педагогического вуза. 66
2.1.2. Содержание курса математического анализа 68
2.1.3. Методика и процессуальный аспект технологии обучения студентов математическому анализу 75
2.2. Реализация технологии обучения студентов математическому анализу на лекционных занятиях 78
2.3. Реализация технологии обучения студентов математическому анализу на практических занятиях 88
2.4. Реализация технологии обучения студентов математическому анализу при организации
самостоятельной работы 103
2.5. Модульно-рейтинговая система контроля знаний, умений, навыков студентов по математическому анализу 111
Глава 3. Анализ результатов экспериментальной работы 128
3.1. Констатирующий этап эксперимента 128
3.2. Поисковый этап эксперимента 133
3.3. Обучающий этап эксперимента 138
Заключение 150
Библиографический список 154
Приложение. Авторская программа по дисциплине
«Математический анализ» для студентов педагогических вузов
специальности «математика» с дополнительной специальностью 174
- Индивидуализация и самостоятельная работа в аспекте технологического подхода к обучению
- Методика и процессуальный аспект технологии обучения студентов математическому анализу
- Поисковый этап эксперимента
Введение к работе
Актуальность исследования. В современной высшей школе предъявляются высокие требования к совершенствованию учебного процесса, особенно в педагогическом вузе, т. к. планируемый переход общеобразовательных учреждений с 2008 года к профильному обучению должен базироваться на педагогических кадрах, которые будут способны обучать не только на углубленном уровне, но и качественно новыми методами, способствующими развитию творческой личности.
Забота государства о повышении благосостояния граждан и конкурентоспособности экономики ставит перед вузами задачу повышения качества образования в России. Совершенствования в сфере образования проводятся на основании таких документов как национальная доктрина РФ, Концепция модернизации российского образования, Концепция профильного обучения на старшей ступени общего образования.
В связи с этим возрастает необходимость активизации исследований в области повышения эффективности подготовки будущих учителей, в частности учителей математики.
Для студентов математических факультетов педагогических вузов математический анализ является наиболее трудным предметом из дисциплин математического цикла. Значение математического анализа заключается в том, что он позволяет привести к единому виду описание большого числа разнообразных по своей природе процессов, используя систему универсальных методов анализа и строгих математических понятий, которые позволяют делать довольно широкие обобщения, выводы, модели различных изучаемых процессов и приложений в различных областях знаний. Поэтому методическая система обучения этой дисциплине должна максимизировать свои возможности. Тем более что в последнее время в связи с бурным ростом информации необходим поиск новых путей повышения эффективности учебного процесса, направленного на повышение уровня математической подготовки студентов педагогических вузов.
Академик В. А. Садовничий отмечает: «Математический анализ, как основа всего математического образования, должен характеризоваться широтой охвата материала, строгостью и полнотой доказательств. Он должен учитывать современные тенденции развития математики и в то же время отличаться определенным консерватизмом и продолжать традиции преподавания, которые обеспечивают преемственность в сохранении передовых позиций отечественной математической школы. Курс анализа также призван подготовить учащихся к восприятию более глубоких математических понятий».
Все, сказанное выше, ставит перед педагогическим вузом высокие требования к профессиональной подготовке будущих учителей, как в предметной области, так и в личностном аспекте. В период обучения у студентов должны закладываться основы современных знаний и умений, мотивация к исследовательской деятельности и стремление к самообразованию. Процесс овладения профессиональными умениями и навыками предполагает систематическую и последовательно усложняющуюся аудиторную и внеаудиторную работу студентов. Для повышения качества подготовки будущих учителей и развития у них профессиональных навыков необходимо создать условия для роста их творческой активности, потребности в постоянном самосовершенствовании, пополнении знаний, овладении новейшими методиками и технологиями обучения.
Теоретические и практические аспекты, связанные с проблемой повышения качества образования, в том числе и математического, нашли своё отражение в работах Ю. К. Бабанского, П. Я. Гальперина, А. Н. Леонтьева и др.
Большой вклад в исследования в области повышения качества образования внесли ученые В. П. Беспалько, В. А. Далингер, В. В. Давыдов, А. Ж. Жафяров, В. М. Монахов, М. Н. Скаткин, А. А. Столяр и др.
Рассматривая современные технологии обучения, мы обратили особое внимание на технологию модульного обучения (О. С. Гребенюк, Т. Б. Гребенюк, А. Ж. Жафяров, Н. П. Капустин, П. И. Третьяков, Т. И. Шамова и др.).
На основании разработок таких ученых, как Г. К. Селевко, Л.В. Загрекова, В.В. Николина, за рабочее определение примем следующее: педагогической технологией (технологией обучения) будем считать учебный процесс и сопровождающую его методическую систему, которая обладает следующими признаками: концептуальность; актуальность; системность; управляемость; эффективность; воспроизводимость.
Для создания технологии, обладающей вышеперечисленными признаками, необходимо разработать ее структуру. За структуру педагогической технологии примем следующие компоненты, предложенные А. Ж. Жафяровым:
концепция (цели; задачи; идея достижения цели);
нормативная документация (Госстандарты, авторская программа и т. д.);
содержание: а) известное, б) личный вклад;
методика: а) известная, б) личный вклад;
процессуальный аспект;
экспертиза.
В настоящее время в нашей стране быстрыми темпами развивается информатизация образования, что обусловлено экономикой и потребностями общества. В связи с этим становится актуальной проблема подготовки в вузах высококвалифицированных специалистов, свободно владеющих профессиональными навыками и умениями, ориентирующихся в окружающем информационном пространстве и информационных технологиях.
Внедрение информационных и коммуникационных технологий в процесс обучения отражено в работах В. П. Беспалько, Б. С. Гершунского,
А. Ж. Жафярова, Е. В. Клименко, Г. М. Коджаспировой, В. М. Монахова, О. П. Околелова, И. В. Роберт, В. Л. Селиванова и др.
При проведении исследования мы руководствовались концептуальными положениями личностно-ориентированного и деятельностного подходов в процессе обучения (В. В. Давыдов, А. Н. Леонтьев, С. Л. Рубинштейн, В. В. Сериков, Д. Б. Эльконин, И. С. Якиманская и др.).
Как показал анализ педагогической и методической литературы, проблема, повышения эффективности усвоения знаний, выработки умений и навыков, развития творческой самостоятельности студентов в настоящее время недостаточно разработана.
Проведённый анализ ситуации, которая сложилась в системе высшего профессионального образования, и опыт преподавательской работы в Куйбышевском филиале Новосибирского государственного педагогического университета (КФ НГПУ) позволили выделить следующие противоречия:
- между современными требованиями к уровню математической
подготовки студентов педвузов, декларируемыми государственными и
правительственными документами, и реальным состоянием подготовки
специалистов в педагогических вузах;
- между необходимостью создания условий для индивидуализации и
активизации самостоятельной деятельности студентов и недостаточной
обеспеченностью соответствующими пособиями, в частности по
математическому анализу;
- между необходимостью систематического применения
информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) в процессе
обучения и их эпизодическим использованием.
В высшей школе независимо от места и условий учебы предъявляются высокие требования к учебному процессу, к совершенствованию его содержания, а также к качеству выпускников. Совершенствование организации учебного процесса в вузе требует плодотворного
сотрудничества преподавателя и студентов. Назрела необходимость использования более эффективных форм и методов обучения, связанных с внедрением в учебный процесс новейших достижений науки и техники. В связи с этим, правильная организация учебного процесса предполагает тщательное изучение дидактических, психологических аспектов обучения и рациональное применение инновационных технологий, а также учёта специфических особенностей, в тех условиях, где проводится подготовка специалистов. Поэтому преподаватель должен уметь использовать и реализовывать имеющиеся знания и передовые идеи, постоянно совершенствовать свою квалификацию. Именно такой подход позволит получить положительный результат в процессе подготовки будущих специалистов.
Возрастающий объем материала, предусмотренный государственным стандартом, создает определенные трудности в преподавании, т. к. в настоящее время наблюдается тенденция к уменьшению часов, отводимых на математические дисциплины. Это особенно негативно сказывается в малых городах, удаленных от больших мегаполисов, являющихся центрами научного роста. Так уж сложилось, что в больших городах созданы наилучшие условия для образования: престижные вузы, высококвалифицированные преподавательские кадры, хорошо оснащённые компьютерные классы, обширный библиотечный фонд и т. д. А у молодёжи, живущей в малых городах и особенно в сельской местности, не всегда есть возможность попасть в центральные вузы, многие из них учатся в филиалах.
Отметим особенности периферийных филиалов:
1. Положительным является то, что это учебное заведение, например КФ НГПУ, находится близко для сельских абитуриентов и им легче поступать в такие учебные заведения. Положительным является и то, что выпускники именно таких филиалов охотно и массово идут работать учителями в сельские школы, что не наблюдается относительно выпускников центральных вузов.
2. Общий уровень педагогических кадров в филиалах в целом ниже,
чем в центральных вузах. А требования к качеству преподавания в филиалах
такие же, что и в центральных вузах. Чтобы выправить положение,
администрация филиалов приглашает докторов наук, профессоров, чл.
корреспондентов и академиков ведущих вузов региона для чтения лекций и
проведения других занятий. Тем самым обеспечивается высокий научный
уровень чтения лекций, ознакомление студентов с последними
достижениями науки и техники. Все это целесообразно и достойно
поддержки. Но есть и отрицательные аспекты: ведущие ученые могут
приезжать только эпизодически, вычитывая сразу большой объем
информации по конкретной дисциплине.
3. Студенты филиалов, особенно поступившие из отдаленных
малокомплектных школ, не в состоянии за короткий промежуток времени
усвоить тот огромный материал, прочитанный ведущими учеными. Для
выхода из такого положения привлекаются преподаватели местных
филиалов, в обязанности которых входит организовать учебный процесс так,
чтобы занятия были систематическими, а изучаемый на этих занятиях
материал был доступен студентам, более того способствовал их развитию,
как личностному, так и профессиональному. Такие занятия проходят
наиболее значимо и успешно, если по материалам лекторов- ученых
подготовлено учебно-методическое обеспечение на бумажных и
электронных носителях.
Нами поставлено решение именно этой проблемы: создать такую технологию обучения студентов филиалов, которая сделала бы занятия студентов систематическими, по лекционным материалам приезжающих лекторов обеспечивала бы уровень обучения, соответствующий Госстандартам.
Вышесказанным определяется актуальность нашего исследования.
Цель исследования состоит в разработке технологии обучения математическому анализу студентов филиалов педагогических вузов,
основанной на личностью- ориентированном, деятельностном и модульно-рейтинговом подходах, позволяющей повысить уровень знаний и умений в области указанной дисциплины.
Объект исследования - процесс обучения математическому анализу студентов математических факультетов педагогических вузов в условиях отдалённого филиала педагогического вуза.
Предмет исследования - условия повышения эффективности обучения математическому анализу студентов математических факультетов в отдаленных филиалах.
Гипотеза исследования - технология обучения математическому анализу студентов филиала, базирующаяся на личностно-ориентированном, деятельностном, модульно-рейтинговом подходах с использованием учебно-методического комплекса на бумажных и электронных носителях, направленного на индивидуализацию и активизацию самостоятельной работы студентов, будет способствовать повышению эффективности обучения математическому анализу.
Цель, объект, предмет и гипотеза исследования определили следующие задачи:
1) выявить соответствие уровня знаний, умений, навыков студентов по математическому анализу к современным требованиям;
проанализировать подходы к понятию технологии обучения;
провести анализ научной, психолого-педагогической и методической литературы по личностно- ориентированному, деятелыюстному подходам и модульно-рейтинговой системе контроля знаний;
исследовать и обобщить опыт внедрения инновационных технологий в процесс обучения;
5) разработать требования к разноуровневым тестам, рабочим
тетрадям, озвученным слайд-лекциям;
6) подготовить учебно-методический комплекс, способствующий
закреплению навыков и умений студентов, а также, позволяющий создать
условия индивидуализации обучения и информатизации образования;
разработать лекционный курс с использованием компьютерных технологий;
составить тесты текущего, итогового контроля и самоконтроля знаний на бумажных и электронных носителях;
9) провести экспериментальную проверку эффективности технологии
обучения студентов математическому анализу.
Теоретическую и методологическую основу исследования составляют концепции личностно-ориентированного и деятельностного походов к обучению, а также научные труды по результатам исследований в области изучения и обобщения педагогического опыта и инноваций (10. К. Бабанский, В. П. Беспалько, Л. С. Выготский, Н. Я. Гальперин, В. В. Давыдов, А.В. Дмитриева, О. Б. Епишева, А. Ж. Жафяров, И. А. Зимняя, А.Н. Леонтьев, В. М. Монахов, С. Л. Рубинштейн, В. В. Сериков, И. С. Якиманская и др.).
Методы исследования: анализ философской, методической, психолого-педагогической и математической литературы, учебно-методических пособий, научных публикаций в печати по проблемам диссертационного исследования; изучение и обобщение инновационного педагогического опыта; анкетирование и тестирование студентов; проведение экспериментальной работы, состоящей из констатирующего, поискового и обучающего этапов; статистическая обработка результатов проведенного эксперимента.
Этапы исследования. Исследование является результатом теоретической и экспериментальной работы автора на кафедре геометрии и методики преподавания математики НГПУ и кафедре высшей математики КФ НГПУ под научным руководством доктора физико-математических наук, профессора, член-корреспондента РАО А. Ж. Жафярова.
Исследования по диссертационной теме проводились с 2000 г. по 2006 г. в три этапа.
На первом этапе (2000-2002гг.) был проведен констатирующий эксперимент по выявлению недостатков в уровне знаний по математическому анализу студентов очной и заочной форм обучения на математических факультетах в условиях филиала педагогического вуза; изучена психолого-педагогическая и методическая литература для определения степени разработанности поставленной проблемы, сделан анализ философской, психолого-педагогической, учебно-методической литературы, учебников, учебных планов, программ.
На втором этапе (2002-2004гг.) разработаны основные положения поискового эксперимента, подготовлены и апробированы дидактические и методические материалы. Начат поисковый этап эксперимента, который направлен на определение влияния использования разработанных рабочих тетрадей в учебном процессе при обучении математическому анализу студентов; введение регулярного контроля (текущего и итогового) по разработанным нами тестам на бумажных и электронных носителях; использование модульно-рейтинговой системы оценок знаний.
На третьем этапе (2004-2006гг.) проведен формирующий эксперимент со студентами второго, третьего и четвертого курсов факультета математики и информатики КФ НГПУ, целью которого являлась проверка эффективности предложенной технологии обучения. Внедрен в практику обучения разработанный учебно-методический комплекс (УМК), включающий: программу в соавторстве с А. Ж. Жафяровым по дисциплине «Математический анализ», озвученные слайд - лекции, курс лекций, рабочие тетради по разделам математического анализа, разноуровневые тесты, экспресс-тесты, методические указания и контрольные задания для студентов-заочников; электронные экзаменаторы.
Систематизированы, статистически обработаны и обобщены результаты педагогического эксперимента, оформлено диссертационное исследование.
Научная новизна исследования состоит в том, что разработана технология обучения математическому анализу студентов, основанная на личностно-ориентированном, деятельностном и модульно-рейтинговом подходах, индивидуализации и активизации самостоятельной работы, являющаяся эффективной в условиях отдаленного филиала.
Теоретическая значимость исследования заключается в следующем:
- разработаны модели совместной деятельности преподавателя и
студентов на лекционных и практических занятиях;
- сформулированы дидактические и психолого-педагогические
условия, позволяющие повысить эффективность обучения математическому
анализу студентов педагогических вузов;
- разработаны диссертантом требования к озвученным слайд-лекциям,
рабочим тетрадям, электронным тестам, разноуровневым тестам на
бумажных носителях, экспресс-тестам.
Практическая значимость исследования состоит в том, что:
- разработанный в процессе исследования учебно-методический
комплекс по модулям математического анализа успешно внедряется в КФ
НГПУ и может быть использован как в филиалах, так и в центральных
педагогических вузах. Эти материалы могут быть положены в основу при
создании аналогичных материалов и по другим дисциплинам;
разработана авторская программа по дисциплине «Математический анализ»;
краткий курс лекций, озвученные слайд - лекции;
методические указания и контрольные задания по математическому анализу;
разработаны рабочие тетради по модулям математического анализа;
- созданы разноуровневые тесты на бумажных и электронных носителях, экспресс - тесты (ЭТ), электронные экзаменаторы.
Предложенная технология может быть применена при подготовке учителей математики в педагогических вузах и колледжах.
На защиту выносится следующее положение:
обучение математическому анализу студентов математических факультетов филиалов педагогических вузов по разработанной автором технологии, основанной на личностно-ориентированном и деятельностном подходах, индивидуализации обучения и активизации самостоятельной работы при использовании методического комплекса с электронным обеспечением учебного процесса и модульно-рейтинговой системы контроля знаний, повышает уровень знаний студентов по математическому анализу, активизирует их учебную деятельность.
Обоснованность и достоверность результатов исследования и основных выводов, сформулированных в диссертации, обеспечиваются использованием научно обоснованных методов и теоретических положений, изложенных в педагогической, психологической, методической литературе; результатами педагогического эксперимента.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в учебном процессе Куйбышевского филиала НГПУ по специальностям «Математика и информатика», «Информатика и математика» на очном отделении и «Математика» на заочном отделении. Основные результаты исследования сообщались и обсуждались на заседаниях кафедры «Высшая математика» КФ НГПУ; научных конференциях профессорско-преподавательского состава КФ НГПУ (2001-2006 гг.); третьей региональной научно-практической конференции «Инновационные формы организации самостоятельной работы в образовательной системе «ШКОЛА - ВУЗ»» (г. Куйбышев, 2004 г.); межрегиональной научно-методической конференции «Проблемы математического образования в вузах и школах России в условиях его модернизации» (г. Сыктывкар, 2005 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Формирование профессиональной
компетентности как цель модернизации образования» (г. Бузулук -
Оренбург, 2005 г.); Всероссийской научно-практической конференции
«Актуальные проблемы науки в России» (г. Кузнецк, 2005 г.); третьей
Международной научно-методической конференции «Новые
образовательные технологии в вузе» (г. Екатеринбург, 2005 г.); пятой Международной научно-практической конференции «Университетское образование: от эффективного преподавания к эффективному учению» (г. Минск, 2005 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы профессионального образования и карьера специалиста» (г. Бузулук, 2006 г.); Международном симпозиуме «Философия образования Востока и Запада: развитие диалога» (г. Новосибирск, 2006 г.).
Структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка и приложения.
В первой главе рассмотрены теоретические основы технологии обучения математическому анализу студентов математических факультетов педагогических вузов. Дано рабочее определение педагогической технологии, рассмотрена ее структура. Определены основные положения модульно-рейтинговой системы обучения, методические принципы, лежащие в основе данной технологии, личностно-ориентированный, деятельностный, индивидуальный и информационный подходы обучения, обозначена роль самостоятельной работы.
Во второй главе рассмотрена структура технологии обучения математическому анализу студентов филиала педагогического вуза и ее реализация на лекционных и практических занятиях, при организации самостоятельной работы. Рассмотрена модульно-рейтинговая система контроля знаний.
В третьей главе даны описания констатирующего, поискового и обучающего этапов эксперимента, изложено содержание экспериментальной работы, проведен статистический анализ полученных данных в результате эксперимента.
В заключении приведены основные результаты и выводы.
Индивидуализация и самостоятельная работа в аспекте технологического подхода к обучению
Индивидуализация и дифференциация в обучении раскрыта в работах М. В. Артюхова [5], О. В. Генкуловой [57], А. В. Дмитриевой [72], А. Ж. Жафярова [78], И. Э. Унт [173], И. Ф. Исаева [89], И. С. Сергеева [і54], О. А. Нильсона [124] и др. И. Э. Унт определяет понятие «индивидуализация» как учёт в процессе обучения индивидуальных особенностей учащихся во всех его формах и методах, независимо от того, какие особенности и в какой мере учитываются. Под понятием «дифференциация» она подразумевает учёт индивидуальных особенностей учащихся в той форме, когда учащиеся группируются на основании каких-либо особенностей для отдельного обучения. Следует отметить разницу между понятиями «индивидуальный подход» и «индивидуализация». В первом случае мы имеем дело с принципом обучения, во втором - с осуществлением этого принципа, который имеет свои формы и методы [173].
Мы придерживаемся точки зрения авторов А. Ж. Жафярова, Е. С. Никитиной, М. Е. Федотовой, что индивидуализация обучения представляет собой дидактический принцип воздействия на отдельного обучающегося, направленный на максимальное раскрытие индивидуальных склонностей и способностей, создающий оптимальные и комфортные условия для развития личности и достижения учебно-воспитательных целей [78].
Исходным пунктом стратегической цели обучения является социальный заказ общества к молодому поколению. Сейчас все чаще говорится о повышении активности студентов и развитии их самостоятельности в познавательной и практической деятельности.
Высокие требования, предъявляемые к современному высококвалифицированному учителю, могут быть выполнены при условии, что молодой специалист ещё будучи в вузе научился самостоятельно и плодотворно работать. Поэтому на сегодняшний день так много внимания уделяется самостоятельной работе студентов.
Учёными доказано, что способность приобретать знания вырабатывается в первую очередь в процессе выполнения самостоятельных работ и поиска самостоятельного решения поставленных задач [ш].
Быстрый рост научно-технического прогресса приводит к «устареванию» знаний, поэтому может оказаться, что молодой специалист, окончивший вуз на современном этапе будет иметь уже недостаточный объем знаний. В связи с этим возникает острая необходимость подготовки в вузе будущего специалиста таким образом, чтобы он мог самостоятельно добывать и применять новые знания, а также вырабатывать в нём потребность в постоянном самообразовании.
В вузах возникли объективные предпосылки для увеличения часов на самостоятельную работу студентов, такая ситуация требует от преподавателя ответственного отношения к организации самостоятельной работы студентов. В связи с этим необходимо создать условия для чёткой и рациональной организации самостоятельной работы студентов, продумать стратегию управления и обеспечения.
Еще Ян Амос Коменский, работая над книгой «Великая дидактика», стремился к тому, чтобы учащиеся получили бы истинно фундаментальное образование, научились вырабатывать в себе умение проникать в суть вещей и пользоваться полученными знаниями. В работах А. Дистервега во главу угла ставится самостоятельность учащихся и развитие у них познавательного интереса. К. Д. Ушинскии отмечал, что в учении основную роль играет самостоятельная работа учащихся [77].
Вопрос организации самостоятельной работы студентов в условиях филиала педвуза является актуальным, т. к. филиалы не имеют такого профессорско-преподавательского состава и такого обширного библиотечного фонда, компьютерных классов и т. д., которые имеются в больших престижных вузах.
Самостоятельная работа, проводимая в вузах, является специфическим средством организации и управления самостоятельной деятельностью студента в учебном процессе. Она выступает как средство обучения, как форма учебно-научного познания, как метод творческого мышления. Самостоятельная работа является средством самоорганизации и самодисциплины студента в овладении методами профессиональной деятельности [24]. Проблемы формирования профессиональных умений в процессе самостоятельной учебной деятельности раскрываются в работах Н. М. Антипиной [4], Т. В. Васильевой [34], В. Граф [бі], М. С. Кобзева [9б], Л. Н. Павловой [129], П. Е. Рыженкова [146], В. И. Страхова [9б] и др.
Переход от коллективных форм обучения студентов к индивидуальным, к раскрытию творческого потенциала на основе самостоятельной работы позволяет осуществить творческую самореализацию личности. Такой подход находит своё практическое выражение в реализации следующих принципов [89]:
- принцип индивидуализации и дифференциации;
- принцип единства теории и практики;
- принцип непрерывности и преемственности;
- принцип профессиональной направленности целостного образовательного процесса в вузе;
- принцип целеполагающего включения преподавателя в инновационную деятельность;
- принцип гуманистической направленности профессиональной
деятельности преподавателя;
- принцип единства системного, личностно-деятелыюстного подходов;
- принцип профессионально-педагогического самосовершенствования. Вопросы организации самостоятельной работы были исследованы
С. И. Архангельским [7], 10. К. Бабанским [19], Т. И. Беловой [23], В. А. Беловоловым [24], Б. П. Есиповым [77], В. С. Кукушкиным [lOl], И. Я. Лернером [і05], О. Я. Нильсоном [і24], П. И. Пидкасистым [і 33 ], В. А. Сластёниным [ібо], Е. Г. Шрайнер [190]и др.
При конструировании самостоятельной деятельности по форме субъективной активности студентов мы опираемся на основные положения теории педагогических систем (Ю. К. Бабанский [19], В.П. Беспалько [2б], В. В. Сериков [155] и др.); педагогические технологии (В. П. Беспалько [28], А. А. Вербицкий [38], В. М. Монахов [l2l] и др.).
Правильно организованная самостоятельная работа позволяет развить индивидуальность каждого студента и важной предпосылкой для этого является развитие познавательного интереса и активности обучающегося.
Т. И. Шамова, П. И. Третьяков, Н. П. Капустин отмечают, что технология модульного обучения предполагает, полную, либо частичную самостоятельность обучения ученика с использованием цельной комплексной программы. Эта технология имеет интегративный характер, т. к. программу можно пополнять различными технологиями [і 88].
Для организации самостоятельной работы студентов необходимо:
- составить рабочую программу по дисциплине;
- выделить основную цель изучаемой дисциплины;
- отметить связь изучаемой дисциплины с данной специальностью;
- разработать модули;
- составить тематический план, в котором учтены затраты времени, отводимые на все виды учебной работы;
- создать учебные и учебно-методические пособия, составленные так, чтобы вызвать познавательную мотивацию к обучению;
- разработать задания самостоятельной работы;
- разработать задания для самоконтроля;
- составить тесты текущего и итогового контроля знаний.
При организации самостоятельной работы большую роль играют правильно выбранные для этой цели учебные пособия. О важной роли учебных пособий в совершенствовании самостоятельной работы обучающихся можно ознакомиться в научных трудах В. П. Беспалько [2б], Т. И. Березиковой [25], О. В. Виштак [44] и др.
П. И. Пидкасистый [ізз] отмечает, что учебники и учебные пособия являются основным источником знаний и организации самостоятельной работы, поэтому материал в них изложенный должен содержать необходимый и достаточный объём и стимулировать обучающихся к познавательной деятельности.
Учебное пособие можно назвать многофункциональной дидактической системой, выполняющей следующие дидактические функции [25]:
- информационно-коммуникативную;
- познавательную;
- мотивационно-стимулирующую;
- организационно-управляющую;
- самообразовательную;
- исследовательскую;
- развивающе-воспитательную;
- контрольно-оценочную.
При внедрении модульной технологии и индивидуального подхода самостоятельная работа студентов является неотъемлемой органической частью всего учебного процесса. Она основывается на следующих принципах:
- принцип комплексного подхода к организации самостоятельной работы;
- принцип целевого планирования самостоятельной работы;
- принцип личностно-деятельностного подхода.
Чтобы приобрести специфические профессиональные навыки работы, студенты должны уметь:
- выбирать необходимую информацию;
- анализировать полученную информацию;
- приводить в систему полученные данные.
Компоненты самостоятельной работы студентов в содержательном аспекте несут разную смысловую нагрузку [і 92]:
- мотивационный компонент нацеливает студентов на активную самостоятельную работу, стимулирует стремление к знаниям, развивает познавательные способности, раскрывает творческий потенциал личности; - программно-целевой компонент обеспечивает постановку целей и предвидение результатов обучения студентов, осознание каждым студентом объёма своей самостоятельной работы и рациональное использование времени, отводимое на самостоятельную работу;
- операционный компонент определяет механизмы стимулирования творческой активности студентов через различные виды самостоятельной работы и возможности придания ей личностного смысла;
- исполнительский компонент даёт возможность организовать реализацию личностно-ориентированной самостоятельной работы студентов через систему задач, внедрение различных прогрессивных технологий обучения;
Методика и процессуальный аспект технологии обучения студентов математическому анализу
Основными видами учебной работы являются лекции, практические занятия и самостоятельная работа.
Лекции читаются лекторами либо в традиционной форме; либо с применением разработанных авторами озвученных слайд-лекций.
Практические занятия проводятся также либо в традиционной форме; либо с применением разработанных авторами рабочих тетрадей; либо с использованием электронных учебных пособий, где учебный материал представлен на лазерных дисках, которые обеспечивают организацию как аудиторных так и самостоятельных занятий на компьютере в интерактивном режиме [23].
Самостоятельная работа студентов включает:
- систематическую работу по изучению теоретического материала и выполнению домашних заданий;
- выполнение контрольных работ, предусмотренных учебным планом;
- самоконтроль по вопросам, предложенным по каждому разделу изучаемой дисциплины;
- подготовка вопросов, выносимых для самостоятельного изучения, в виде рефератов, докладов и т. п.
Контрольные мероприятия проводятся в виде текущего и итогового контроля. Текущий контроль осуществляется в течение каждого семестра следующим образом:
- опрос на лекционных и практических занятиях;
- проверка выполнения заданий в рабочих тетрадях;
- экспресс-тестов (ЭТ), разработанных авторами по всем разделам курса;
- электронных тестов, разработанных авторами;
- проведение коллоквиумов;
- проведение двух контрольных работ в каждом семестре. Итоговый контроль-экзамен в конце каждого семестра, который
проводится либо традиционно по экзаменационным билетам, либо с использованием электронного экзаменатора, разработанного авторами, либо по итогам проводимого рейтинга.
Обеспечить будущих учителей фундаментальной теоретической и практической подготовкой возможно лишь при совершенствовании системы лекционных и практических занятий, активизации самостоятельной работы студентов и применении современных информационных технологий.
В настоящее время многие согласны с позицией, что использование компьютерных технологий в учебном процессе положительно влияет на совершенствование системы образования. Одним из важнейших аспектов качества подготовки будущего специалиста является процесс совершенствования содержания, структуры и методики проведения лекционных и практических занятий.
Использование компьютера в процессе решения учебной задачи даёт возможность провести направленное на конкретного индивида обучение в соответствии с его способностями, уровнем подготовки и присущим темпом восприятия материала. Компьютер позволяет использовать разнообразный графический материал, обогащает содержание функционального материала, активизирует исследовательские навыки, развивает умения анализировать и обобщать, способствует организации активной познавательной деятельности.
На наш взгляд, необходимо применить технологию, базирующуюся на спользовании личностно-ориентированного, деятельностного, индивидуального и модульно-рейтингового подходов обучения, которая будет способствовать повышению качества знаний студентов, развитию навыков и умений, формированию профессионального мастерства и готовности к использованию в будущей деятельности прогрессивных методов обучения, в частности информационных.
Нами в Куйбышевском филиале НГПУ разработана именно такая технология, проведен эксперимент с применением этой технологии по математическому анализу и дифференциальным уравнениям. Основной целью которого является конструирование специальной модели процесса обучения, с соответствующими инновационными подходами, направленными на повышение уровня знаний, развитие мотивации к учению, раскрытие творческого потенциала, развитие личностных качеств и т. д.
Предлагаемая нами технология обучения основана на сотрудничестве преподавателей и студентов и ей присущи такие качества как гибкость и многообразие использования педагогических средств и организационных форм, которые способствуют самоактуализации и развитию творческой самостоятельности личности. Эта технология охватывает лекционные, практические занятия, а также самостоятельную работу студентов и представляет собой модель обучения, которая вобрала в себя концепции современных технологий и имеет свою специфику, а именно внедрение в учебный процесс созданного учебно-методического комплекса по разделам математического анализа, который включает: разработанный курс лекций, озвученные слайд - лекции, рабочие тетради, разноуровневые тесты, контрольные тесты на бумажных и электронных носителях, экспресс - тесты, электронный экзаменатор.
Предложенная нами технология нацелена на раскрытие следующих личностных качеств студентов: интеллектуальное развитие, познавательный и мотивационный интерес, закрепление навыков, формирование знаний и умений, развитие самостоятельности, рост творческой активности, умение использовать новые инновационные технологии в будущей профессиональной деятельности.
Поисковый этап эксперимента
Поисковый эксперимент проводился с 2002/2003 учебного года по 2003/2004 учебный год. На этом этапе разработаны основные положения поискового эксперимента, подготовлены и апробированы дидактические и методические материалы, направленные на создание учебно-методического комплекса (УМК). Разработаны: авторская программа в соавторстве с А. Ж. Жафяровым по курсу «Математический анализ», озвученные слайд-лекции, краткий курс лекций, электронные тест- программы, экспресс-тесты, разноуровневые тесты, рабочие тетради по модулям изучаемого курса, методические указания для выполнения самостоятельных и контрольных работ.
Начат поисковый этап эксперимента, который направлен:
- на внедрение авторской программы по курсу «Математический анализ» на втором и третьем курсах специальностей: «математика-информатика», «информатика-математика»;
- на определение влияния использования озвученных слайд-лекций, электронных тест-программ, разработанных рабочих тетрадей в учебном процессе при обучении математическому анализу студентов;
- на введение регулярного контроля (стартового, текущего и итогового) с использованием разработанных нами тестов на бумажных и электронных носителях;
- на использование модульно-рейтинговой системы контроля знаний. Эксперимент проводился со студентами второго, третьего и четвертого курсов факультета «Математика и информатика» Куйбышевского филиала ГОУ ВПО НГПУ. Студенты специальности «математика» с дополнительной специальностью «информатика» изучали математический анализ в течение третьего, четвертого и пятого семестров, а дифференциальные уравнения и уравнения с частными производными - в течение восьмого семестра. А студенты специальности «информатика» с дополнительной специальностью «математика» изучали математический анализ в течение третьего и четвертого семестров, а дифференциальные уравнения и уравнения с частными производными в течение пятого семестра. В конце каждого указанного семестра студенты сдавали экзамены. Программа по дисциплине «Математический анализ» у студентов специальности «математика» с дополнительной специальностью «информатика» отличается от программы специальности «информатика» с дополнительной специальностью «математика», поэтому нами взяты в качестве экспериментальных групп две группы: первая и третья, т.е. по одной группе каждой специальности в каждом семестре, а другие две группы вторая и четвертая рассматривались в качестве контрольных групп.
В таблицах 5 и 6 приведены результаты контрольной работы (варианты аналогичные контрольной работе 1.2.1.), проведенной в начале второго курса для определения остаточных знаний по математическому анализу за первый курс по следующим разделам: пределы, производные, исследование функции одной переменной, неопределенные интегралы. Задания для контрольных и экспериментальных групп были одинаковыми. Итоги проведенного контроля приняты за стартовые.
А результаты контрольных работ по определению остаточных знаний за третий, четвертый, пятый семестры (по изученному материалу следующих модулей: определенный интеграл, приложения определенного интеграла, функции нескольких переменных, кратные и криволинейные интегралы, ряды, дифференциальные уравнения - были рассмотрены как результат проводимого эксперимента.
Ниже приведены варианты контрольных работ по определению остаточных знаний в контрольных и экспериментальных группах за соответствующий семестр.
Контрольная работа № 2.3.1 по определению остаточных знаний за второй курс (третий семестр) по дисциплине «Математический анализ».
1. Вычислите следующие определенные интегралы:
