Вариативная часть математической составляющей профессиональной подготовки учителя информатики

Впоследствии на занятии студенты делятся своими впечатлениями, отдают предпочтения тем или иным исполнителям, интересуются инструментами, которые видят или слышат впервые. Таким образом, посещение концертов стимулирует познавательный интерес к музыке, а так же реализует практику накопления опыта эмоционального восприятия произведений музыкального искусства.

Как правило, будущим педагогам такие встречи нравятся и запоминаются надолго.

Одним из условий формирования профессиональной компетентности студентов - будущих педагогов дошкольных учреждений является возможность реализации своих способностей, творческого потенциала, знаний и умений в практической деятельности, то есть при непосредственной работе с детьми дошкольного возраста в условиях дошкольного образовательного учреждения.

Всем известно, что самыми яркими событиями в жизни дошкольника являются праздники и развлечения, которые решают разные педагогические задачи. Именно в развлечениях малыши получают тот «витамин позитива», который даёт им положительные эмоции удовлетворяет потребности в разных видах активности, общении, удовольствии и т.д., а их так не хватает детям в современных условиях жизни.

Будущие педагоги должны уметь организовать данную форму работы с детьми. А это не просто. Студентам необходимо знать не только специфику музыкального воспитания детей, но и особенности развития ребёнка каждого возрастного периода дошкольного детства, его возможности, интересы, потребности. Молодые специалисты должны владеть методикой работы с детьми, быть артистичными, находчивыми, иметь достаточный уровень знаний и умений в разных областях педагогической деятельности и т.п.

В связи с этим студенты принимают активное участие в организации праздников и развлечений в разных возрастных группах детского сада. Они создают оформление, готовят атрибуты, костюмы, выступают перед детьми в качестве персонажей, реализующих содержание сценария.

Такая деятельность несёт в себе определённые трудности. Но всё приходит с опытом, а возможность приобретения такого опыта может представить дошкольное образовательное учреждение.

В течение года студенты проводят различные сезонные, тематические новогодние утренники в 9-ти группах МДОУ №18 «Радуга» г. Арзамаса. В гости к детям приходят молодые, красивые и весёлые Снегурочки, добродушные Снеговики, лесные звери - зайцы, медведи, лисы, озорные - Баба Яга

Bibliography

и Леший, герои сказок и мультфильмов. И, конечно, с подарками, шутками, песнями и забавами добрый Дедушка Мороз.

Г отовятся к таким ответственным и долгожданным мероприятиям несколько недель, подбирают костюмы, разучивают роли, учат песни и танцы. Активное участие в подготовке студентов принимают воспитатели детского сада - дают советы, делятся опытом, помогают в освоении актёрского мастерства.

Такое сотрудничество даёт отличные результаты. Дети получают много приятных впечатлений от неожиданных и интересных встреч с героями театрализованных представлений. Родители более чем положительно отзываются о работе молодых специалистов, и даже иногда активнее, чем дети реагируют на действия участников утренников. Воспитатели, выполняя роли ведущих, имеют возможность быть постоянно с детьми и организовывать их во время игр, конкурсов, танцев.

В ходе подготовки и проведения таких мероприятий происходит эстетическое и эмоциональное развитие студентов, формируются коммуникативные навыки, актуализируются и совершенствуются знания и умения в области педагогики и психологии; на практике реализуются творческие, организаторские, художественные способности.

От студентов требуется артистизм, креативность, мобильность, находчивость, умение импровизировать, требовательность к себе, достаточный уровень развития воображения, умения перевоплощаться и др. навыки и умения.

Они получают возможность реализации своего профессионального потенциала, накопленного за 5 лет обучения в вузе, а так же испытывают большое удовольствие от общения с детьми, долго вспоминая слова благодарности родителей и воспитателей после утренника.

По итогам работы творческий отчёт оформляется в виде стенгазет с фотографиями под названиями «Осенние забавы», «Новогодние приключения студентов» и «Детские развлечения выпускников».

Деятельность такого рода, безусловно, даёт высокие результаты в становлении профессионального роста будущих педагогов. А сотрудничество полезно и взаимовыгодно и преподавателям вуза, и студентам, и воспитателям ДОУ. Преподаватель имеет возможность повысить качество усвоения предмета, студент - приобрести практический опыт, закрепив теоретические знания, воспитатели ДОУ - ощутить поддержку и помощь в организации таких мероприятий со стороны молодых, энергичных, креативных людей - будущих специалистов в области дошкольного образования.

1. Pre-school education. Glossary Comp. Vinogradova NA [and others]. - Moscow: Airis-Press, 2005.

2. Shcherbakov, A.I. Psychological underpinnings of identity formation teacher. - Moscow: Pedagogy, 1967.

3. Slastenin, V.A. Pedagogy: Textbook. allowance for students. Higher. Ped. Textbook. institutions / V.A. Slastenin, I.F. Isaev, E.N. Shiyanov, ed. V.A. Slastenin. - Moscow: Publishing House Academia, 2002.

4. Radynova, O.P. Preparation of musicians and educators at the Department of Preschool Education / Training for work in a flexible multifunctional network of preschool educational institutions: the materials of the seminar - meeting on January 30. - 2-Feb. 1996 - Shadrinsk, 1996. - Part 2.

5. Archazhnikova, L.G. Occupation - Teacher of Music: Kn. for teachers. - M.: Education, 1984.

6. Telcharova, R.A. Music and Culture. - M.: Knowledge, 1986.

7. Grishanovich, N. Music in schools: teachers' guides institutions providing total. environments. education, with a 12-year education. - Minsk: Yunipress, 2006.

Article Submitted 02.12.10

УДК 51

Т.П. Фомина, доц. ЛГПУ, г. Липецк, Email: vfominv@mail.ru

ВАРИАТИВНАЯ ЧАСТЬ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ УЧИТЕЛЯ ИНФОРМАТИКИ

В статье рассматривается вопрос о содержании вариативной части математической составляющей профессиональной подготовки будущего учителя информатики.

Ключевые слова: учитель информатики, профессиональная подготовка, математическая составляющая подготовки, математическая дисциплина.

Математика является не только мощным средством решения различного рода задач и универсальным языком науки, но и элементом общей культуры. Поэтому не случайно, что многие исследователи рассматривают математическое образование как важнейшую компоненту в системе фундаментальной подготовки современного специалиста. Как отмечает Г.Г. Битнер, «Математическое образование важно с различных точек зрения:

• логической - изучение математики является источником и средством умственного развития человека;

• познавательной - с помощью математики человек познает мир, его пространственные и количественные отношения;

• прикладной - математика является той базой, которая обеспечивает готовность человека как к овладению смежными дисциплинами, так и многими профессиями;

• исторической - на примерах из истории развития математики прослеживается развитие человеческой культуры в целом;

• философской - математика позволяет осмыслить мир, в котором мы живем, сформировать у человека научные представления о реальном физическом пространстве» [1].

В педагогическом вузе система математического образования должна быть направлена на использование математических знаний при изучении общепрофильных и специальных дисциплин.

В настоящее время «мы находимся на этапе проектирования стандартов нового поколения в области подготовки учителей информатики, обусловленного как изменившимися требованиями к деятельности педагога, так и изменениями в самой предметной области» [2]. Расширение профессиональной деятельности будущего учителя информатики требует введения новых курсов в систему обучения. Что потребовало ведения научных исследований в направлении разработки целостных курсов, посвященных обеспечению профессиональной подготовки студентов.

К математическому образованию учителя информатики предъявляются особые требования с учетом его особой роли в развитии и формировании личности школьника. Обучение студентов математике является важной составной частью в развитии профессиональных умений и формировании научного мировоззрения. Математика как область науки предоставляет широкие возможности для развития творческих способностей, всех видов мышления.

Содержание математической подготовки будущего учителя информатики можно представить двумя частями:

- инвариантная (разделы классической математики, определяемые государственным образовательным стандартом);

- вариативная (спецкурсы и курсы по выбору) [3].

Вариативная часть дает возможность расширения и углубления знаний, умений, навыков и компетенций, определяемых содержанием обязательных (базовых) дисциплин, позволяет студенту получить углубленные знания, навыки и компетенции для успешной профессиональной деятельности и дальнейшего обучения.

При этом решаются следующие задачи:

- обучение математическим понятиям и методам, которые необходимы для изучения дисциплин общепрофессионального и специального блоков;

- изучение современных математических методов, используемых в информатике;

- формирование у студентов умения решать профессиональные задачи с применением математических методов;

- повышение уровня математической подготовки, необходимого для овладения профессиональными дисциплинами, базирующихся на математике;

- выработка у студентов умений составлять математические модели по проблемам информатики с использованием математического аппарата.

Реализация спецкурсов, по нашему мнению, позволяет создавать необходимые условия успешного осуществления межпредметных связей, повышать теоретический и практический уровень математической подготовки будущих учителей информатики.

Мы предлагаем следующие профессиональноориентированные курсы: Методы математических исследований, Методы оптимизации, Математическое моделирование, Приложения математических методов к исследованию операций в экономике, Основы дисперсионного анализа, Экстремальные задачи на сетях и графах, Теория принятия решений и др.

В основе построения предлагаемых курсов лежат следующие принципы:

- непрерывности и целостности (курсы «Методы оптимизации» и «Математическое моделирование», являются логическим следствием курсов «Теория вероятностей и математическая статистика», «Исследование операций», а из них следует «Компьютерное моделирование»);

- научности (содержание основывается на фундаментальных положениях современной науки с учетом специальности);

- строгости и системности изложения;

- практической направленности (содержание формируется с учетом профессиональных потребностей);

- интегративности (используется материал других дисциплин; формируются умения устанавливать связи между математическими понятиями и понятиями информатики, изученными в разных учебных дисциплинах);

- дидактической спирали (знакомство с основными понятиями происходит с учетом имеющихся знаний, затем происходит развитие и наполнение материалом, что требует от студентов творческого подхода к работе).

Все предлагаемые курсы имеют модульную структуру, что позволяет преподавателю варьировать материалом. Как известно, выбор материала и уровень изложения зависят от уровня подготовленности студентов, а также от количества выделяемых часов, кроме того, необходимо учитывать и программы подготовки студентов: бакалавриат, специалитет и магистратура. Исходя из этого, некоторые модули математических дисциплин, определяющих инвариантную часть, рекомендуется выносить для более углубленного изучения.

Основная цель перечисленных курсов заключается в формировании способности студентов к самостоятельному мышлению и умению применять полученные теоретические знания в количественном анализе конкретных задач. При работе с теоретическим и практическим материалом следует уделять внимание отработке расчетных навыков, пониманию алгоритмов решения математических задач, умению обосновывать и объяснять полученные решения.

Так, например, курс «Методы математических исследований» можно рассматривать в качестве пропедевтического курса при формировании математических умений учителя информатики. Целью данного курса является систематизация, закрепление и углубление знаний по некоторым вопросам инструментария высшей математики, а также понимания его применения. Он базируется на математических знаниях и начальных представлениях о высшей математике, информатике и информационных технологиях. При этом не предполагается наличия каких-либо специальных знаний и практических навыков в области информатики.

Первый модуль данного курса составляют вопросы математики и информатики как части общечеловеческой культуры, взаимосвязи математики и информатики. Во втором модуле находят отражение множества, функции и графики, основы

дифференциального и интегрального исчисления. Изучение материала обязательно сопровождается решением практических задач, что способствует лучшему усвоению теоретического материала и пониманию сущности рассматриваемых методов решения.

Очевидно, нет такой отрасли деятельности человека, в которой бы не возникали задачи оптимизационного характера. Это задачи определения эффективного режима работы различных систем, задачи организации какого-либо процесса и другие. При решении подобного рода задач неоценимую услугу оказывает исследование операций. Поиск оптимального решения всегда предполагает построение математической модели и использование для ее анализа математического аппарата. Эффективность методов анализа и решения задач значительно возрастает при использовании компьютера. Учитывая актуальность и практическую ценность исследования операций и малое число часов, отводимых стандартом на ее изучение, мы считаем целесообразным введение курса «Методы оптимизации» в рамках дисциплин специализации.

Этот курс является одним из основных, оказывающих существенное влияние на преподавание дисциплин по вопросам математического моделирования, оптимального управления, разработки программного обеспечения и т.п. Цель курса состоит в углублении знаний студентов об основах теории экстремальных задач и основных численных методах оптимизации. При изучении методов оптимизации обращается внимание на особенность программной реализации алгоритмов.

Задачами курса являются: расширение представлений студентов о широким круге задач организационноэкономического управления и освоение математических методов как инструмента их решения и анализа; углубление теоретических знаний по основам линейного, нелинейного и динамического программирования, необходимых для исследования и решения экстремальных задач; отработка приемов и навыков решения различных классов оптимизационных задач.

В результате изучения дисциплины студент должен знать основные идеи и алгоритмы оптимизации, уметь разрабатывать модели и алгоритмы и программно реализовать их на компьютере. Для освоения методологических основ теории оптимизации требуется знание важнейших разделов теории матриц, элементов линейной алгебры и дифференциального исчисления, а также основных положений математического анализа, исследования операций.

На занятиях в первую очередь исследуется идейная сторона методов, связь их с другими методами. При необходимости доказываются основополагающие теоремы и после этого рассматриваются конструктивные особенности алгоритмов. Большинство методов излагается с учетом их последующей реализации на компьютере. При этом особое внимание уделяется таким вопросам, как построение математической модели, ее реализация, подготовка к решению, выбор стратегии оптимизации и т.д.

Важность и ценность теории оптимизации заключается в том, что она дает адекватные понятийные рамки для анализа и решения многочисленных задач:

- в исследовании операций (оптимизация техникоэкономических систем, транспортные задачи, управление запасами и т.д.);

- в численном анализе (регрессия, решение линейных и нелинейных систем, численные методы и т.д.);

- в автоматике (распознавание образов, оптимальное управление, управление производством, робототехника и т.д.);

- в математической экономике (решение различных моделей, теория принятия решений и теория игр).

После отработки элементарных навыков построения, исследования и анализа математических моделей простейших задач математического программирования в курсе «Исследование операций» студентам на лабораторных занятиях данной дисциплины предлагается проверить правильность их решения с помощью различных пакетов.

Данный курс рекомендуется изучать в седьмом семестре. Первый модуль курса составляют вопросы истории развития методов оптимизации, принципы и примеры моделирования различных проблем в форме задач оптимизации. Второй модуль содержит элементы выпуклого анализа. Третий модуль посвящен численным методам математического программирования. В четвертом модуле рассматриваются вопросы оптимального управления и вариационного исчисления.

Занятия курса включают лекционный цикл, практические и лабораторные занятия. На практические занятия выносятся задачи линейного, нелинейного и динамического программирования. По курсу предполагается зачет, который организуется в форме компьютерного тестирования.

По желанию студенты могут выбрать тему индивидуального исследования, результатом работы над которой может стать выступление на студенческой научной конференции, курсовая или выпускная квалификационная работа.

Особое место в перечне предлагаемых курсов занимает «Математическое моделирование».

К перспективным направлениям развития информатики некоторые исследователи относят наряду с вычислительной математикой и компьютерной алгеброй математическое моделирование и основы вычислительного эксперимента [4].

Одной из задач информатики является обучение системному осмыслению информации. Информационное общество требует умения качественно и оперативно работать с информацией. Немаловажную роль в этом играет мышление. Уровень его развития определяется умением своевременно обрабатывать информацию и принимать решения. В качестве основного и незаменимого инструмента нового мышления выступает моделирование - уметь видеть объект моделирования в существенных чертах, абстрагируясь от частностей.

Решение проблем, возникающих в бытовых и профессиональных ситуациях реальной жизни, напрямую зависит от умения правильно поставить задачу, учесть значимые параметры, выбрать подходящую компьютерную среду, т.е. от уровня сформированности умения моделировать. При этом изучение темы моделирование, как никакой другой темы информатики, способствует развитию творческих способностей студентов, что является одним приоритетных направлений современного образования.

Поэтому нам представляется целесообразным выделение темы моделирования из курса информатики в самостоятельную дисциплину и включения ее в учебный план специальности как спецкурса. Тем более, что региональный компонент позволяет это осуществить.

Актуальность приобретения навыков моделирования объясняется тем, что практически во всех сферах деятельности построение и использование моделей является мощным средством познания. Цель курса заключается в том, чтобы показать роль метода математического моделирования в познании окружающей действительности. Задачами курса являются обсуждение основных положений моделирования; формирование умений оценивать модели для компьютерной имитации; формирование умений создания, кодирования, тестирования программ имитации.

Анализ школьных программ и учебников по информатике показывает, что содержание подготовки школьников ориентировано на формирование навыков владения методами моделирования и вычислительного эксперимента. Следовательно, учителя, приходящие в школу, должны владеть этим навыком.

В настоящее время математическое моделирование широко используется во всех областях знания, поэтому для любого студента будет полезным включение в его проектную, курсовую или выпускную квалификационную работу элементов математического моделирования.

Сетевые и графовые модели охватывают широкий круг задач, встречающихся в исследовании операций, менеджменте, экономике. Надеемся, что курс «Экстремальные задачи на сетях и графах» займет свое место в подготовке будущих спе-

циалистов. Цель курса заключается в ознакомлении студентов с арсеналом современных средств теории и практики решения оптимизационных задач на сетях и графах.

Содержание дисциплины составляют задачи и алгоритмы построения деревьев, наикратчайших остовных деревьев, всех остовных деревьев; задачи и алгоритмы поиска цепей и путей; алгоритмы поиска кратчайшего пути, всех кратчайших путей; задачи поиска покрытий; задачи и алгоритмы построения эйлерова и гамильтонова циклов; алгоритмы поиска максимального потока, потока минимальной стоимости; вычислительная сложность алгоритмов.

Курс «Приложение математических методов исследования операций к экономической деятельности» предполагает изучение математических методов и моделей, широко используемых в социально-экономических исследованиях. В процессе изучения этой дисциплины у студентов должны быть сформированы теоретические знания и практические навыки в получении решения и анализе полученных результатов.

Задачей данного курса является обучение будущих специалистов применению математических методов для обоснования решений во всех областях целенаправленной деятельности.

Некоторые из предлагаемых курсов уже реализованы в учебном процессе Липецкого государственного педагогического университета. Они в процессе обучения представляет широкие возможности для использования интегративных форм и методов обучения; позволяют интегрировать математические и ественнонаучные знания в процесс построения и исследования математических моделей реальных процессов и явлений; формировать компоненты творческого мышления; обучать приемам мышления (анализ, синтез, индукция, дедукция, аналогия, абстрагирование и др.). Что, в конечном итоге, способствует повышению заинтересованности студентов и более глубокому усвоению теоретического материала.

Учитывая особенности предлагаемых курсов, в качестве форм контроля знаний студентов можно использовать индивидуальные домашние задания, защиту рефератов, рубежное и итоговое тестирование, контрольные работы и зачеты.

Образовательная практика и собственный опыт ведения таких курсов позволяют сделать вывод о том, что они активизируют деятельность студентов, способствуют развитию их творческой и познавательной инициативности, заставляют студентов больше размышлять, сравнивать, анализировать и синтезировать, что очень важно для их будущей профессиональной деятельности.

Bibliography

1. Bitner, G.G. Formation of the mathematical culture of the future engineer. - Kazan: Kazan Univ. state. Tekhn. Press, 2008.

2. Motrosov, V.L. Prospects for the development of subject Teacher Training Science / V.L. Matrosov, S.A. Zhdanov, S.D. Karakozov / / http://www.it-education.ru/2006/reports.

3. Fomina, T.P. On the structure of the mathematical component of the training of future science teachers / teacher XXI century. - 2008. - № 1.

4. Laptev, V.V. Course content computer for future science teachers: Problems and Prospects, V.V. Laptev, M.V. Shevedskiy: Problems of theory and practice of teaching computer science. - St., 1996.

Article Submitted 03.12.10

УДК 378.147

Н.Т. Журавская, канд. пед. наук, Кузбасский государственный технический университет, г. Кемерово,

E-mail: y_zhyravsky@mail.ru

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ИССЛЕДОВАНИЮ ИННОВАЦИОННЫХ ФОРМ ОБРАЗОВАНИЯ

В работе доказана неоднозначность методологических подходов к исследованию инновационных форм образования. Даны их характеристики и группировка. На основании этого представлен авторский поход анализа инновационных форм образования.

Ключевые слова: инновационная деятельность вуза, алгоритм действий субъектов инновационного образовательного процесса, инновации.

Необходимость исследования методологии инновационных форм образования обусловлена, во-первых, потребностью нашего общества, приведении в соответствие образования с развитием инновационного характера российской экономики. Во-вторых, анализ научной литературы по данной проблеме показал, что нет единого взгляда по ней и требуется обобщение и классификация подходов к ее изучению с целью разработки научно-обоснованных рекомендаций в сфере инновационных форм образования.

Анализ научных источников позволяет выделить следующие группы подходов к исследованию инноваций в образовании.

Первая группа подходов связывает инновации с научными идеями и формами их реализации в образовании. Ряд авторов (М.В. Кларин [1, с. 351-352], В.Я. Ляудис [2], Т.И. Шамо-ва [3] и др.) акцентируют внимание на том, что инновационная деятельность отличается поисковым, исследовательским характером. Поисковая деятельность предполагает формирование у обучаемых опыта самостоятельного поиска новых знаний, их использование в новых условиях, то есть активизирует деятельность обучаемых по построению своего познания. В свою очередь, движущий фактор инновационного процесса, по мнению данных авторов, заключается в исследовательской

деятельности. Последняя выступает разновидностью поисковой деятельности и характеризуется активизацией постижения знаний самими обучаемыми в ходе поэтапной постановки проблемы, выдвижения и проверки гипотез, оформления идей, проведения эксперимента и т.д. Следовательно, инновационная деятельность в образовании в рамках «поискового» подхода характеризуется как исследовательская, сопровождающаяся качественными изменениями, развитием, преобразованием, получением на выходе нового субъективного опыта. Объектом такой «инновационно-исследовательской» деятельности выступает новое знание, новые способы его передачи и усвоения; субъектами - преподаватели и студенты.

Сходным с «поисковым» подходом можно считать рассмотрение инноваций в образовании с позиции педагогических новшеств. Раскрывая понятие «педагогическое новшество», Н.Р. Юсуфбекова [4, с. 8-9] определяет его как такое содержание возможных изменений педагогической деятельности, которое ведет к ранее не известному, не встречающемуся результату. Соответственно при внедрении педагогических новшеств развивается теория и практика инновационного обучения и воспитания. При этом педагогические новшества могут касаться как педагогической деятельности в целом, так и ее отдельных составляющих.