Потенциал формирования исследовательских умений обучающихся в трехуровневой системе образования

• тренируются в сборе, систематизации, обобщении и интерпретации культуроведческой информации;

• овладевают стратегиями культуроведческого поиска и способами интерпретации культуры;

• развивают поликультурную коммуникативную компетенцию, помогающую им ориентироваться:

- в соизучаемых типах культур и цивилизаций и соотносимых с ними коммуникативных нормах;

- в стратегиях социокультурного поиска в абсолютно незнакомых культурных сообществах;

- в выборе культурно приемлемых форм взаимодействия с людьми в условиях современного межкультурного общения, а также в нахождении способов выхода из социокультурных коммуникативных тупиков, возникающих в ситуациях межкультурного общения;

• формируют и углубляют представления не только о специфических различиях в культурах, но и об их чертах в общепланетарном смысле;

• участвуют в творческих работах культуроведческого и коммуникативно-познавательного характера.

Литература:

1. Сафонова, В. В. Изучение языков международного общения в контексте диалога культур и цивилизаций. - Воронеж: Истоки, 1996.

2. Сафонова, В. В. Современные направления в реформировании языкового образования: Культуроведение и социология в языковой педагогике. - Воронеж: Истоки, 1992.

3. Сафонова, В. В. Социокультурный подход к обучению иностранным языкам. - М.: Высш. шк., Амскорт Интернэшнл, 1991.

4. Bachman, L. Fundamental Considerations in Language Testing. - Oxford: Oxford University Press, 1990.

5. Canale, M., Swain, M. Theoretical Bases of Communicative Approaches to Second Language Teaching and Testing // Applied Linguistics. - 1980. - № 1.

Педагогика

УДК 37.02; 372.851

доктор педагогических наук, профессор Романов Петр Юрьевич

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Магнитогорский государственный технический университет имени Г. И. Носова» (г. Магнитогорск); кандидат физико-математических наук Смирнова Лариса Викторовна

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Магнитогорский государственный технический университет имени Г. И. Носова»

ПОТЕНЦИАЛ ФОРМИРОВАНИЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ УМЕНИЙ ОБУЧАЮЩИХСЯ В ТРЕХУРОВНЕВОЙ СИСТЕМЕ ОБРАЗОВАНИЯ

Аннотация. В статье выделен комплекс возможностей и условий формирования исследовательских умений обучающихся в трехуровневой системе обучения, предложены средства эффективного формирования исследовательских умений. Авторами выявлена закономерная взаимосвязь между эффективностью непрерывного образования, включающего довузовский, вузовский и послевузовский уровни, и уровнем сформированности исследовательских умений обучающихся. Приведен пример формирования исследовательских умений обучающихся на разных уровнях образования в процессе изучения одного из направлений дискретной математики.

Ключевые слова: трехуровневая система образования, формирование исследовательских умений, уровни исследовательских умений, проектная деятельность, теория нечетких множеств, теория принятия решений.

Annоtation. The article highlights a set of opportunities and conditions for the formation of research skills of students in a three-level system of training, the means of effective formation of research skills. The authors revealed a natural relationship between the effectiveness of continuous education, including pre-University, University and postgraduate levels, and the level of formation of research skills of students. An example of the formation of research skills of students at different levels of education in the study of one of the areas of discrete mathematics.

Keywords: three-level education system, the formation of research skills, levels of research skills, project activities, fuzzy set theory, decision theory.

Введение. Постоянно меняющийся рынок труда требует формирование специалистов, обладающих стремлением к самосовершенствованию, способных переходить от одного вида деятельности к другому, возможно и не связанному с предыдущим. Данную задачу можно назвать приоритетной в области профессионального образования, что диктует ее актуальность и для математического образования. При постановке сформулированной задачи и ее решении следует уделить особое внимание признанию значимости формирования и развития образовательного потенциала творческой деятельности обучающихся.

В силу длительности процесса воспитания творческой личности особое значение имеет непрерывность образования. Реализация идеи непрерывности при этом заключается в том, что развитие творческих качеств личности (направленности, способностей, соответствующих исследовательских умений) необходимо начинать еще со школы, продолжать в исследовательской деятельности в вузе и в творческой работе после окончания вуза в процессе повышении квалификации специалиста.

Однако для этого школе нужен творческий учитель, вузу - преподаватель, наставник, участвующий в инновационных процессах, в экспериментально-исследовательской деятельности отрасли, сочетающий функции педагога и ученого-исследователя [1, 2]. Это возможно только в случае обеспечения целенаправленного процесса подготовки выпускника-исследователя, будь то учитель математики, специалист в области прикладной математики и информатики.

Формулировка цели статьи. Целью нашего исследования было выявление комплекса возможностей и условий формирования исследовательских умений обучающихся в трехуровневой системе обучения, а также разработка средств эффективного формирования исследовательских умений на каждом уровне. Акцент в

нашем исследовании сделан на подготовку учителя-исследователя, специалиста-исследователя, как конечную цель непрерывного математического образования. Поставленная проблема рассматривалась нами в аспекте математической подготовки учащихся средней школы, а также бакалавров и магистров направлений подготовки 01.03.02 Прикладная математика и информатика и 44.04.01 (44.03.01) Педагогическое образование (профиль «Математика»).

Изложение основного материала статьи. В результате нашего исследования были решены следующие задачи: выделены, теоретически обоснованы уровни сформированности исследовательских умений обучающихся, соответствующие каждому уровню системы непрерывного математического образования; разработано учебно-методическое обеспечение по формированию исследовательских умений обучающихся на примере одного из разделов дискретной математики «Теория нечетких множеств».

Творческой будем считать деятельность, результатом которой выступает продукт, обладающий новизной, оригинальностью и значимостью. Исследовательскую деятельность определим, как компонент творческой деятельности, т.е. целенаправленную и во многом алгоритмизируемую деятельность, создающую основу для получения нового результата. В исследовании мы опирались на принцип дополнительности, введенный в теорию и практику образования Г.Г. Гранатовым [3] суть которого заключается в том, что исследовательскую и творческую деятельность можно считать взаимодополняющими понятиями.

В.И. Загвязинский [4] выделил три противоречия, возникающие при осуществлении программы приобщения к творчеству обучающихся (будь то школьник, студент или специалист, повышающий квалификацию), воспитания готовности к постановке и решению задач творческого характера. С мотивационным обеспечением учебной деятельности студента связано первое противоречие, а именно, противоречие между имеющейся или быстро формирующейся ориентацией на изучаемый предмет, на науку и научную деятельность и ориентацией на будущую профессиональную деятельность. Недостаточность запаса знаний делает часто невозможным стремление к творчеству - это второе противоречие. И, наконец, третье противоречие исходит из самой природы творческого процесса: с одной стороны, обучающемуся необходимо дать какие-то правила и образцы деятельности, а с другой, - творчество не поддается жесткой регламентации и алгоритмизации.

Разрешение первого из указанных противоречий мы видим не только в раскрытии перед обучающимися общих элементов, определенного внутреннего единства научной деятельности, но и в организации профессионально ориентированной м практико-ориентированной исследовательской деятельности в области науки [2].

Второе противоречие возможно разрешить с помощью использования на каждом этапе процесса обучения задач соответствующего содержания, позволяющих осуществлять творческую деятельность, и организации эффективного управления этой деятельностью [5, 6].

Разрешение третьего противоречия мы видим в вооружении обучающихся технологическим компонентом творческого процесса (комплексом исследовательских умений), создающим основу для получения субъективно качественно нового результата на каждом этапе процесса обучения.

Мы рассматриваем две взаимосвязанные педагогические системы: система непрерывного педагогического образования и система формирования исследовательских умений обучающихся.

Анализ практики, сложившейся в нашей стране и за рубежом, позволил сделать вывод, что система непрерывного педагогического образования, должны реализовываться в рамках следующих подсистем (уровней) [1]:

1. Подсистема довузовской подготовки. Цель этой подсистемы заключается в формировании у обучающихся научных знаний, общетрудовых умений, приёмов творческой деятельности, ценностных ориентаций, обеспечивающих осознанную, сочетающую личные интересы с общественными потребностями социально - профессиональную ориентацию и выбор пути подготовки к профессиональной деятельности. Эта цель реализуется дошкольными, внешкольными учреждениями и общеобразовательной школой.

2. Подсистема вузовской подготовки. Её цель - формирование у каждого члена общества профессиональных знаний и умений, опыта творческой деятельности, личностных качеств, обеспечивающих его активное включение я профессиональную общественную деятельность на определённом образовательно-квалификационном уровне (уровень бакалавриата, уровень магистратуры). Эта цель реализуется всеми видами профессиональных учебных заведений.

3. Подсистема послевузовской подготовки. Цель подсистемы - постоянно обновление, углубление, расширение профессионально значимых знаний, умений, навыков в рамках ранее достигнутого профессионального уровня; обогащение опыта творческой деятельности занятых в профессиональной сфере членов общества, обеспечивающее повышение эффективности их труда в условиях быстрого развития науки, техники, технологии. Эта цель реализуется всеми видами профессионального и дополнительного образования.

В процессе исследования было выделено три уровня владения обучающимися исследовательскими умениями:

1. практический - уровень, который формируется в процессе довузовской математической подготовки. К средствам формирования исследовательских умений можно отнести особым образом составленные математические задачи (задачи с противоречивыми данными, «провокационные» задачи, задачи с ошибкой в решении и т.д.), задачи, позволяющие осуществлять обучение с помощью специальной организованной по структуре системы задач и задач динамического характера, задачи, содержащие прикладные аспекты математики. Формирование исследовательских умений данного уровня может быть продолжено в курсе вузовской математической подготовки;

2. методический - уровень, формируемый в процессе изучения отдельных специальных дисциплин с возможным выходом на решение прикладных задач, задач исследовательского характера. Основным средством их формирования, на наш взгляд, являются обучение учащихся методике конструирования и использования названных выше задач и деловые игры, конечным результатом которых может выступать реферат с элементами исследования, курсовая работа, статья. В данном структурном элементе системы непрерывного образования обеспечивается преемственность в формировании исследовательских умений при переходе от дисциплин математического цикла, изучаемых в школе и на ранней стадии обучения в вузе, к специальным математическим дисциплинам;

3. методологический - уровень, подразумевающий процесс конструирования новых

профессиональных технологий. Конструирование технологий включает в себя анализ и оценку уровня решения поставленной перед специалистом задачи, анализ существующей научно-методической литературы, определение основных технологий, применяемых в ее решении, разработку методики решения, оценку результатов, корректировку технологии в свете полученных результатов. Таким образом, сформированные ранее исследовательские умения на данном этапе используются в комплексе, раскрывают потенциальные возможности слушателей, удовлетворяя их потребность в самореализации.

Таким образом, система формирования исследовательских умений подразумевает уровневое деление системы непрерывного образования (довузовское, вузовское, послевузовское), системы исследовательских умений (практический, методический и методологический уровни) и осуществление взаимно упорядоченного соответствия. При этом каждый из компонентов системы является относительно самостоятельным, но иерархически зависит от других компонентов системы.

На основе всего вышеизложенного, можно сделать вывод: для подготовки учителя-исследователя, специалиста-исследователя на каждом уровне непрерывного профессионального образования необходимо формировать соответствующими средствами адекватный им уровень исследовательских умений обучающихся, при этом существует закономерная взаимосвязь между эффективностью непрерывного образования и уровнем сформированности исследовательских умений обучающихся, подтверждением чему служат наши экспериментальные данные [1].

В качестве примера реализации разработанного нами подхода, предлагаем рассмотреть многоуровневое формирование исследовательских умений в системе непрерывного образования при изучении одного из разделов дискретной математики - теории нечетких множеств.

Одним из основных методов реализации формирования научно-исследовательских умений и навыков на довузовском уровне, с нашей точки зрения, является проектный метод, который получил в настоящее время широкое распространение в обучении.

Как было сказано выше, современные условия требуют формирование у обучаемых готовности и способности самостоятельно, творчески осваивать и перестраивать способы деятельности в любой сфере человеческой культуры. Поставленные задачи позволяет достаточно эффективно решать проектная деятельность. Именно такой вид деятельности позволяет сместить акцент с процесса пассивного накопления суммы знаний на овладение способами деятельности, что способствует формированию у учащихся ключевых исследовательских компетенций.

Нами была использована двухкомпонентная организация проектной деятельности: работа над темой и работа над проектами [7].

Компонент первый (подготовительный) - узнаём. Для реализации этого компонента нами разработан элективный курс «Введение в теорию нечетких множеств», так как изучение основ дискретной математики, в частности теории нечетких множеств, не входит в программу обязательного курса математики в школе, но является продуктивным с точки зрения организации исследовательской деятельности [8]. Цель предлагаемого курса - углубление знаний учащихся в области математики и обучение решению логических задач; формирование у школьников компетенций, направленных на выработку навыков самостоятельной и групповой исследовательской деятельности.

Компонент второй - делаем.

После изучения основ теории нечетких множеств, в рамках исследовательской деятельности учащихся, можно перейти к непосредственному решению практических прикладных задач. Отдельные главы теории нечетких множеств позволяют не только реализовывать исследовательскую деятельность обучающихся, но и осуществлять межпредметные исследовательские проекты. Так знание различных способов принятия решений позволяют реализовывать проекты, осуществляющие возможность выбора альтернатив в различных сферах человеческой деятельности, связанных с экономикой, социальными исследованиями, а многие алгоритмы принятия решений, доступные для восприятия школьников, приводят к совместным проектам с информатикой.

В школьном курсе не представляется возможным изучение всех типов задач принятия решений. Анализ литературы позволил выбрать некоторые алгоритмы, реализации которых доступны школьникам. К ним можно отнести задачу принятия решения на основе отношения предпочтения, заданного на множестве альтернатив одним экспертом, группой экспертов, снабженных весовыми коэффициентами. Исследовательская деятельность учащихся при реализации подобных алгоритмов заключается в подборе альтернатив, в разработке нечеткого отношения нестрогого предпочтения на множестве выбранных альтернатив, построения функцией принадлежности. При этом ученик, поработав с дополнительной литературой, должен выделить наиболее важные критерии сравнения альтернатив, установить их основные характеристики.

На основе представленных алгоритмов ученики разрабатывают следующие проекты:

1. Создание экспертной системы выбора конкретного вида товара (ноутбука, телефона, стиральной машины и т. п.), учитывающей систему предпочтений на множестве характеристик товара с предварительным опросом покупателя для выяснения степени важности критериев.

2. Создание экспертной системы выбора старосты класса, президента комитета учащихся школы и т.п.

При разработке проектов может быть задействован, как отдельный ученик, так и группа учеников с

различными интересами - от психологии (разработка тестов, оценивающих качества кандидатов) до информатики (разработка компьютерных программ по обработке информации). Немаловажным является и практическое приложение разработанных универсальных таблиц и программ, осуществляющих решение задачи выбора альтернатив.

В вузе теория нечетких множеств изучается в курсе дискретной математики. В отличии от школьного уровня, постановка исследовательских задач и возможные подходы в их решении должны осуществляется на более высоком научном уровне. Нами были выделены следующие способы выбора наилучших альтернатив при условии нечеткости и неопределенности критериев их сравнения, которые могут пригодиться в дальнейшей профессиональной деятельности студента:

1. Многокритериальный выбор альтернатив на основе нечеткого отношения предпочтения.

2. Многокритериальный выбор альтернатив с использованием правил нечеткого вывода.

3. Ранжирование альтернатив на множестве лингвистических векторных оценок.

4. Многокритериальный выбор методом максиминной свертки.

5. Метод анализа иерархий.

В предлагаемой статье представлены лишь некоторые возможности использования теории принятия решений в проектно-исследовательской деятельности учащихся. Но даже в таком изложении просматриваются разнообразные возможности предлагаемого курса, в их числе междисциплинарная интеграция, содействующая становлению целостного мировоззрения, обучение через опыт и сотрудничество, учет индивидуальных особенностей и потребностей, интерактивность (работа в малых группах, имитационное моделирование, использование ИКТ).

Завершением изучения представленных методов является защита проекта, разработанного студентом. Это может быть и разработка универсальных электронных таблиц, позволяющих осуществить выбор наиболее удачной альтернативы, и решение какой-либо конкретной задачи выбора, и создание экспертной системы, осуществляющей сравнение и ранжирование альтернатив, а также решение различных экономических задач, связанных с конкретным предприятием.

Как и на школьном уровне, организация исследовательской деятельности в рамках изучения теории принятия решений приводит к удовлетворению индивидуальных образовательных интересов и потребностей обучающихся. Если элективный курс можно рассматривать только как пропедевтику в организации исследовательской деятельности обучающихся, то в силу большого разнообразия задач принятия решений имеются большие возможности для постановок исследовательских сценариев, решаемых в дальнейшем учениками и будущими специалистами. Так уже в школе для каждого учащегося необходимо сформировать индивидуальное направление исследования с перспективой его развития в вузе. В дальнейшем же студентам, заинтересованным в программировании, можно предложить темы, связанные с искусственным интеллектом, с созданием компьютерных систем принятия решений. Тем, кто интересуется экономикой или социально-политическими вопросами, можно предложить темы, связанные с исследованием оценки эффективности работы предприятий и банков, с разработкой рейтинговых систем, а также стратегий выбора кандидатов на замещение вакантных должностей. Все перечисленное имеет большие перспективы для построения индивидуальной траектории развития исследовательских умений и навыков у будущего специалиста-исследователя.

Выводы. В процессе исследования нами выявлено, что эффективная реализация процесса формирования исследовательских умений возможна в системе обучения, включающей довузовский, вузовский и послевузовский уровни. На каждом уровне системы образования адекватными средствами формируется соответствующий уровень исследовательских умений.

Перспективами исследования являются применение идей синергетического подхода к системе формирования исследовательских умений, а также разработка теоретических основ и методического обеспечения формирования и использования исследовательских умений обучающихся в процессе освоения ими новых информационных технологий.

Литература:

1. Организация исследовательской деятельности в процессе обучения естественнонаучным дисциплинам в школе и вузе: монография / П.Ю. Романов, Т.П. Злыднева [и др.]. - М.: Инфра-М, 2017. - 260 с.

2. Беликов В.А., Романов П.Ю., Валеев А.С. Дидактика практико-ориентированного образования: монография. - М.: Инфра-М, 2018. - 267 с.

3. Гранатов Г.Г. Метод дополнительности в педагогическом мышлении (Самопознание, диалектика и жизнь). - Челябинск: ЧГПИ, 1991. - 129 с.

4. Загвязинский В.И. Педагогическое творчество учителя. - М.: Педагогика, 1987. - 160 с.

5. Романов П.Ю. Формирование исследовательских умений в процессе решения дифференциальных уравнений / П.Ю. Романов, Г.В. Токмазов // Вестник Магнитогорского государственного университета. -2000. - № 1. - С. 156-159.

6. Романов П.Ю., Романова Т.Е. Задачи с параметрами: методические указания. - Магнитогорск, МГПИ, 1996. - 44 с.

7. Великих А.С., Романов П.Ю., Романова Т.Е. Технологические аспекты реализации компетентностного подхода методом проектов // Современные проблемы науки и образования. - Пенза, 2016. - №2. - С. 221.

8. Смирнова Л.В., Смирнова С.С. Изучение основ методов принятия решений как средство осуществления будущей проектной деятельности учащихся // Математическое и программное обеспечение систем в промышленной и социальной сферах. - Магнитогорск: МГТУ им. Г.И. Носова, 2012.- С. 256-269.

Педагогика

УКД 378

кандидат педагогических наук, доцент Романов Юрий Викторович

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южный федеральный университет»

ОСОБЕННОСТИ ФУНДАМЕНТАЛИЗАЦИИ ПОДГОТОВКИ УЧИТЕЛЕЙ МАТЕМАТИКИ В УСЛОВИЯХ РЕАЛИЗАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНЫХ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ

СТАНДАРТОВ

Аннотация. Введение в действие Федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования актуализировало проблему фундаментализации образования учителей математики. В статье нами рассматриваются возможности решения данной проблемы в рамках существующих в современной педагогической науке подходов к формированию содержания педагогико-математического образования будущих учителей математики. Показаны основные принципы, на которых базируется фундаментализация профессионального образования учителей математики.

Ключевые слова: математическое образование, фундаментализация образования, учитель математики, профессионально-ориентированное образование, математическая культур, история математики, историзация. Annotation. The introduction of the Federal State Educational Standards of Higher Education has actualized the