О формировании исследовательских компетенций студентов педвуза при обучении математике с использованием информационно-коммуникационной среды

А. В. Ястребова, Р. 3. Гушель. Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2009. С. 187-193.

4. Латышева Л. П. О специальных компетенциях будущего бакалавра педагогического образования в свете требований стандарта к обучению математическому анализу // Проблемы математического образования в контексте новых образовательных стандартов: сб. науч. ст. Тобольск: ТГСПА им. Д. И. Менделеева, 2012. С. 66-73.

5. Латышева Л. П., Черемных Е. Л. О формировании профессионально-математических умений будущего педагога в проектной деятельности при обучении приложениям математического анализа // Математический вестник педвузов и университетов Волго-Вятского региона. Вып. 14: период. межвуз. сб. науч.-метод. работ. Киров: Изд-во ВятГГУ, 2012. С. 294-299.

УДК 378.146:378.147:517

Л. П. Латышева, А. Ю. Скорнякова

О ФОРМИРОВАНИИ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ КОМПЕТЕНЦИЙ СТУДЕНТОВ ПЕДВУЗА ПРИ ОБУЧЕНИИ МАТЕМАТИКЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННОЙ СРЕДЫ

В статье предлагается подход к решению проблемы формирования исследовательских компетенций студентов педвуза с применением среды MOODLE и образовательного портфолио на примере обучения математическим дисциплинам.

In article proposes the approach to problem solving formation of the research competences of students of Pedagogical University with using MOODLE environment and education portfolio in the example of the teaching of mathematics.

Ключевые слова: студент педвуза, исследовательская компетенция, математические дисциплины, информационно-коммуникационная среда, портфо-лио.

Keywords: student of Pedagogical University, research competence, mathematical disciplines, information and communication environment, portfolio.

Реализуемый в педагогическом образовании ком-петентностный подход в качестве результата обучения студентов предполагает, с одной стороны, способность действовать в профессиональных ситуациях неопределенности, с другой - умение использовать современные информационные технологии для реализации поставленных целей. В связи с этим является важным не только передача студентам знаний, формирование у них комплекса

© Латышева Л. П., Скорнякова А. Ю., 2012

соответствующих умений, но и развитие способностей будущих специалистов к самоопределению и принятию решений. Последнее во многом зависит от степени сформированности у обучающихся исследовательских компетенций (ИК).

В нашей стране примерно с 2003 г. появляются работы [1], в которых анализируется проблема формирования ИК студентов в рамках профессиональной педагогической подготовки (Т. М. Талма-нова - 2003 г., Н. А. Сухина - 2006 г., О. Г. Чу-гайнова - 2008 г., Л. А. Черняева - 2011 г. и др.). Несмотря на различие точек зрения ученых относительно понятийного аппарата и выбора структуры ИК, в большинстве трудов можно найти сходства, в частности, позволяющие отметить инвариантное ядро [2] предложенных авторами определений понятия «исследовательская компетенция»: знания, умения, навыки; способы действий в нестандартных ситуациях;готовность и способность к самостоятельному познанию окружающего мира. С нашей точки зрения, имеет смысл, выделив такое ядро, определить ИК студентов как интегральное личностное качество, выражающееся в осознанной готовности и способности самостоятельно осуществлять познавательную и творческо-преобразовательную деятельность в нестандартных ситуациях на основе совокупности личностно-ос-мысленных знаний, умений, навыков, ценностных отношений. При описании структуры ИК студентов ученые чаще всего обращают внимание на следующие аспекты: мотивационные, когнитивные, поведенческие, ценностно-смысловые. Обобщая их взгляды на компонентный состав ИК, учитывая специфику педвуза и возможность внедрения в учебный процесс информационно-коммуникационной среды (ИКС), приходим к следующей структуре ИК будущих бакалавров педагогического образования (см. таблицу).

Представленный в таблице психологический блок указывает на систему личностных компонентов обучающегося, положительно влияющих на осуществление им исследовательской деятельности. Когнитивный - свидетельствует о владении студентом соответствующей системой знаний. Деятель-ностно-оценочный - подтверждает наличие у бакалавров умений, необходимых для проведения исследования и оценки его результатов. Коммуникативно-педагогический - учитывает знание студентами особенностей педагогического исследования и способов демонстрации его итогов. Актуальность выделения приведенной структуры ИК будущих бакалавров педобразования вытекает из списка следующих профессиональных задач Государственного образовательного стандарта по направлению 050100 «Педагогическое образование» (ГОС) [3]: «...в области педагогической деятельности - использование образовательной среды для обеспечения качества образования, в том числе с

применением информационных технологий...; в области научно-исследовательской деятельности -сбор, анализ, систематизация и использование информации по актуальным проблемам науки и образования, разработка современных педагогических технологий., проведение экспериментов по использованию новых форм учебной и воспитательной деятельности, анализ результатов.». Соотношения выделенных нами ИК с компетенциями ГОС и учебного плана подготовки бакалавров по профилю «Математика. Информатика и ИКТ», утвержденному в Пермском государственном гуманитарно-педагогическом университете (ПГГПУ), показаны на рис. 1. Общекультурные и профессиональные компетенции представлены фрагментарно, поскольку их полное описание дается в ГОС. Специальные - рассмотрены детально, так как их содержательные признаки оформлены в результате коллективной учебно-методической деятельности профессорско-преподавательского состава математического факультета ПГГПУ и не являются общедоступными для ознакомления [см., например, 4].

Указанные в такой трактовке компоненты ИК можно вырабатывать в процессе усвоения студентами содержания учебных математических дисциплин,

предусмотренных ГОС. Анализ научных статей по проблемам развития ИК обучающихся позволил нам предположить, что формирование ИК будущих бакалавров педобразования при обучении математике будет успешным и приведет к повышению качества их профессионально-предметной подготовки, если выбор педагогических условий будет соответствовать созданию адаптивной среды взаимодействия всех участников образовательного процесса, а интеграция математической и информационной деятельности студентов окажется реализованной в специально организованной компьютерной среде с использованием технологий портфолио и фундирования [5]. Для проверки этого предположения, с учетом того что развитие ИК происходит в динамике и характеризуется последовательным переходом от репродуктивного уровня деятельности к творческому, была разработана и апробирована структурно-функциональная модель формирования ИК студентов педагогического вуза (рис. 2). Особое значение придавалось самостоятельной, в частности, внеаудиторной работе студентов, поэтому для эффективной организации последней была создана информационно-коммуникационная образовательная среда (ИКС), ключевым звеном которой служат электронные учебно-методические комплексы, размещенные в среде МООБЬЕ

Компоненты ИК будущих бакалавров педобразования

Блок ИК Детализация ИК

Психологический ИК 1.1 — мотивация к исследовательской деятельности ИК 1.2 - способность концентрировать внимание на существенных деталях ИК 1.3 - способность к волевым усилиям по преодолению затруднительных ситуаций на пути достижения поставленных целей ИК 1.4 - способность к преодолению неудач и переключению внимания на новые пути достижения поставленных целей

Когнитивный ИК 2.1 - владение системой знаний об исследовательской деятельности ИК 2.2 - владение методическими основами научно-исследовательской работы ИК 2.3 - владение технологиями формирования и обработки массивов данных исследований ИК 2.4 - знание действующих правил подготовки рукописей научных работ, докладов, статей

Деятельно-стно-оценочный ИК 3.1 - умение работать с научной информацией и использовать компьютерную технику при решении научно-исследовательских задач ИК 3.2 - умение планировать исследовательскую деятельность ИК 3.3 — умение выявлять противоречия в состоянии исследуемого объекта ИК 3.4 — умение формулировать проблему исследования, ставить цель и задачи ИК 3.5 - умение критически анализировать информацию ИК 3.6 - умение выдвигать и проверять гипотезу ИК 3.7 — умение проводить отбор методов и оптимальных технологий для осуществления исследовательской деятельности ИК 3.8 - умение статистически обрабатывать, интерпретировать результаты и апробировать их использование

Ком-муни-катив-но-педа-гогиче-ский ИК 4.1 - умение взаимодействовать с участниками исследовательского процесса ИК 4.2 - знание особенностей педагогического исследования ИК 4.3 — умение вести портфолио личных достижений ИК 4.4 - умение выступать устно и письменно с результатами своего исследования, вести дискуссии, оппонировать, консультировать

на отдельной странице официального сайта ПГГПУ (http://elearn.pspu.ru/). Организованные нами электронные курсы для студентов математического факультета и факультета информатики и экономики являются дистанционной поддержкой очно преподаваемых дисциплин («Математический анализ», «Математический анализ и дифференциальные уравнения», курсов по выбору «Обобщение понятия производной», «Электронный образовательный портфо-лио» и др.), при изучении которых основную часть знаний студент получает на аудиторных занятиях.

Компьютерная система играет роль наставника при выполнении домашних заданий. Вход на страницу преподавателя и студента является авторизованным, что обеспечивает защиту и конфиденциальность информации. Взаимодействие обучающихся с ИКС начинается с первого семестра и отслеживается в электронном журнале посещаемости соответствующего курса.

Из рис. 2 видно, что формирование ИК студентов проходит ряд последовательных этапов (организационно-подготовительный, учебно-иссле-

Общекультурные компетенции

ОК-1: владение культурой мышления...

ОК-2: способность анализировать мировоззренческие ... проблемы

ОК-4: способность... применять методы математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования

ОК-б: способность логически верно строить устную и писы^ещгую речь' ОК-8: готовность использовать основные методы, способы и рредства получения^хранения, переработки информации..._

ОК-9: способность работать ... в глобальных компьютерных о особность использовать навыки публичной речи...

Профессиональные компетенции

ОПК-рподобностъ к подготовке и редактированию текстов ...

ость применять современные методики и техноло] 'вания достижений обучающихся...

ПК-£/способность использовать возможности образовательной ср<

ПК/7: способность организовывать сотрудничество обучающихся,..'

вность применять знания для решения исследовательски^ зОДа1

12: Способность разрабатывать современные педагогические техидл<

-13успособность использовать... методы научного исследования

Специальные компетенции

:К-1/ (предметно-когнитивная) владение базовыми понятиями, идеями, 1ииципами, методами фундаментальных теорий математики и информатики

СК/2: (прикладная) способность строить математические модели, вы&рат применять соответствующий модели математический метод решения зада] терпретировать результаты, в том числе с использованием ¿формационных технологий

1К-3:

СК-4: (методическая) осознание профессиональной значимости математики: выпускник способен выполнять рефлексию методической работы, а также анализ (самоанализ) урока математики и внеурочных мероприятий

Рис. 1. Структура содержания и соотношения компетенций будущих бакалавров

педагогического образования

X

св аа о а я

£

-е-

а> о X л

о

1=5

ПРОЦЕССУАЛЬНЫЕ КОМПОНЕНТЫ

" " мотйвацйонно-цеЖвоибло ~""

Социальный заказ. Требования ГОС ВПО

ЦЕЛЬ - формирование высокого уровня исследовательских компетенций студентов

= V =

ЗАДАЧИ:

выявление фактического уровня ИК

повышение мотивации к исследовательской деятельности, формирование личностно значимых целей

формирование системы базовых знаний и представлений об ИК

развитие исследовательских умений

Способы формирования внутренней мотивации

СОДЕРЖАТЕЛЬНО -£ТРУКТУРНЫИ БЛОК

Исследовательские

компоненты

содержания

школьного

образования

Исследовательские

компоненты

содержания

вузовского

образования

Год

Компоненты ИК

~ теЖолЬгйчёскййблок

этапы

Принципы

I II 1 2 3 Организационно-подготовительный Пед. условия -"Ч-

ш 4 5 6 Учебно- исследовательский Программное содержание курсов

IV 7 Исследовательский

V 8 9 Разработка и

10 использование

ИКС

Семестр

КРИТЕРИАЛЬНО-ОЦЕНОЧНЫИ БЛОК

Критерии: психологический, когнитивный, деятельностно-оценочный, коммуникативно -педагогический Уровни: пониженный, пороговый, повышенный

о

X

ев а о а я ч н

-в"

4»

о X

А

§

ю о

Ч ^

Результат: сформированность исследовательских компетенций студентов

Рефлексия и коррекция

Рис. 2. Модель процесса формирования исследовательских компетенций студентов с использованием ИКС

довательский, исследовательский). В основе методики развития ИК лежит использование метода портфолио. Для удобства его ведения в каждом разделе соответствующего курса предусматривается задание, выбрав и выполнив которое, можно отослать на проверку преподавателю пополненный вариант своего портфеля. Варианты конкретных заданий подробно описаны (примеры приведены в [6]). Для удобства взаимодействия преподавателей и студентов с ИКС составляется граф согласования учебной деятельности пользователей при работе с ИКС, в котором указывается соответствующее содержимое портфолио с учетом уровней ИК студентов. Последнее занятие курса, как правило, организовывается в форме защиты индивидуального студенческого портфолио, по результатам которой выставлялся зачет.

С целью апробации предложенной модели у студентов математического факультета ПГГПУ проводилась опытно-экспериментальная работа с применением информационно-коммуникационной среды, включающая различные виды педагогического эксперимента. Для выявления уровней сформирован-ности ИК в рамках указанных на рис. 2 критериев использовались следующие характеристики: потребность в познавательной деятельности (отношение к дополнительным заданиям, характер пользовательских запросов, стремление к участию в научной работе и т. п.); умение формулировать познавательные задачи, прогнозировать, самостоятельно определять эффективные пути выполнения заданий, работать с источником информации; самостоятельный контроль и оценка своих действий; развитие коммуникативных умений (участие в обсуждаемых проблемах, полнота ответов, вопросы к преподавателю и т. п.). На основе этих критериев выделены уровни ИК студентов педагогического вуза:

• пониженный уровень (свидетельствует о недостаточной активности и самостоятельности при выполнении исследовательских заданий);

• пороговый уровень (характеризуется тем, что студент демонстрирует способность к выполнению исследовательских заданий, но отдельные элементы, относящиеся к повышенному уровню, достигаются только с помощью преподавателя);

• повышенный уровень (предполагает готовность к самостоятельной научно-исследовательской деятельности в профессиональной области).

Благодаря использованию вышеуказанной ИКС при обучении математике студентов педвуза появилась возможность создания адаптивной среды взаимодействия всех участников образовательного процесса, позволяющей студентам, придерживаясь индивидуального графика работы, накапливать структурированную совокупность документов (сданные на проверку материалы, их оценки, комментарии педагога к соответствующей работе, сообщения в форуме и др.), подтверждающих при-

обретенные квалификации. Преподаватель, в свою очередь, получил возможность предоставления участникам большого объема теоретического материала, в частности, графических изображений; реализации интерактивного взаимодействия со студентами в процессе их самостоятельной работы, а также автоматизированного контроля успеваемости обучающихся.

В целом, для студентов экспериментальной группы оказалось характерным оптимистичное отношение к исследовательской деятельности, что позволило прогнозировать положительную динамику формирования вышеуказанных компонентов структуры ИК при соответствующих условиях. Применение на практике разработанной методики использования электронных курсов на основе технологий фундирования и образовательного студенческого портфолио послужило развитию способности к самоопределению и принятию обоснованных решений. К тому же удалось констатировать более высокий уровень сформированности ИК группы студентов, в процессе обучения которых проходила апробация предложенной выше модели, по сравнению с уровнем группы обучающихся по традиционной системе, что подтвердило выдвинутые выше предположения.

Примечания

1. Абдулова Л. Ш. Формирование исследовательской компетентности студентов колледжа на основе синергетического подхода: автореф. дис. ... канд. пед. наук. Астрахань, 2009; Ушаков А. А. Развитие исследовательской компетентности учащихся общеобразовательной школы в условиях профильного обучения: автореф. дис. ... канд. пед. наук. Майкоп, 2008; Черняева Л. А. Формирование исследовательской компетенции студентов педагогического колледжа: автореф. дис. . канд. пед. наук. Новокузнецк, 2011.

2. Ястребов А. В. Дуалистические свойства математики и их отражение в процессе преподавания // Ярославский педагогический вестник. 2001. № 1. С. 48-53.

3. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Направление 050100 Педагогическое образование (квалификация) - бакалавр / Утвержден приказом Министерства образования и науки РФ 17.01.2011, № 46. URL: http://www.edu.ru/db/mo/ Бага/^п/рг^б-^рсЩдата обращения: 11.11.2012).

4. Латышева Л. П. О специальных компетенциях будущего бакалавра педагогического образования в свете требований стандарта к обучению математическому анализу // Проблемы математического образования в контексте новых образовательных стандартов: сб. науч. ст. Тобольск: ТГСПА им. Д. И. Менделеева, 2012. С. 66-73.

5. Скорнякова А. Ю. Об использовании технологии фундирования в создании студенческого

математического портфолио // Математический вестник педвузов и университетов Волго-Вятского региона. Киров: Изд-во ВятГГУ, 2010. С. 186-189.

6. Скорнякова А. Ю. Электронное портфолио в математической подготовке студентов педвуза // Ярославский педагогический вестник. Психолого-педагогические науки: науч. журн. 2010. № 2. С. 176-179.

УДК 370

А. Е. Малых, В. Л. Пестерева

ПОДГОТОВКА СТУДЕНТОВ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ИСТОРИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ СВЕДЕНИЙ В ШКОЛЕ

Представлено многовековое развитие и формирование понятия «интеграл»; показаны возможности исторического содержания в решении профессиональных проблем. Рассмотрена проектная технология для реализации компетентностного подхода. Отмечена роль преподавателя в подготовке студентов.

Centuries old development and formation of notion «integral» is represented; possibilities of historical maintenance in decision of professional problems are showen. The project technology for realization of competency approach is examined; role of the teacher in preparation of students is marked.

Ключевые слова: компетенция, профессиональная проблема, историко-математический материал, цель, средства, интеграл, вычислительные методы, предельный переход, проектная технология, опыт, самостоятельность.

Keywords: competency, professional problem, historical material, intention, means, integral, computational methods, limiting passage, project technology, experiment, independence.

В процессе обучения преподаватель старается дать студентам как можно больше знаний. Считается, что начинающие школьные учителя сами выбирают материал, необходимый им для решения профессиональных проблем. Однако без достаточного опыта у них могут появиться трудности. Научить студентов использовать знания как средство для достижения цели - основная задача компетентнос-тного подхода к обучению, однозначное толкование которого, к сожалению, в психолого-педагогической литературе пока отсутствует. Не лучше обстоит дело и с трактовкой его важнейших понятий - «компетенция» и «компетентность». В определениях ряда авторов содержатся компоненты: а) знания, умения, навыки; б) способы деятельности; в) владение компетентностью; г) личное отношение к объекту компетентности. Именно они составляют

© Малых А. Е., Пестерева В. Л., 2012 72

инвариантное ядро различных определений понятия «компетенция». Оно имеется и в определении А. В. Хуторского: «Компетентность - владение, обладание человеком соответствующей компетенцией, включающее его личное отношение к ней и к предмету деятельности». При этом компетенция определяется и как «.совокупность взаимосвязанных качеств личности (знаний, умений, навыков, способов деятельности), задаваемых по отношению к определенному кругу предметов и процессов, и необходимых, чтобы качественно, продуктивно действовать по отношению к ним» [1].

В статье рассмотрена реализация компетентно-стного подхода при изучении студентами истори-ко-математического материала на примере рассмотрения многовекового развития и формирования понятия интеграла. Наш выбор обусловлен рядом обстоятельств, в том числе и профессиональной проблемой. Она заключается в том, что в развитии инфинитезимальных методов, охватывающем около 23 столетий, ученым приходилось решать многочисленные проблемы, которые, в конечном счете, привели к формированию понятия «интеграл». В школьном курсе математики этому вопросу уделяется несколько уроков. 3а это время ученики не могут осознать суть понятия интеграла, необходимость его изучения, что, в свою очередь, приводит к формальному использованию знаний при решении задач из различных областей естествознания.

Изучение историко-математического материала осуществляется со студентами на основе совместной разработки проекта; его структура включает описание проблемы, средства для ее решения и ожидаемого результата [2]. Деятельность преподавателя в этой ситуации направлена на развитие самостоятельности будущих учителей. Так, при обсуждении способов решения проблемы активизируется деятельность студентов, связанная с фиксацией определенного набора знаний по выбранной теме, формулируется цель - разработка дидактических материалов, обеспечивающих понимание «интеграла». Для ее достижения могут быть выбраны средства, приведенные ниже.

1. Изучение предыстории введения понятия интеграла и осознание важности таких сведений в предметном понимании темы.

2. Адаптация для школьников исторического материала при постановке проблемы и формировании понятия интеграла; вычислении площади фигуры; подготовке и проведении итогового урока по теме.

3. Выбор форм реализации исторического содержания: экскурс, эвристическая беседа, фрагмент лекций, семинар, сообщения учащихся, исследовательская работа школьников, конференции и т. д.

4. Разработка методики изучения темы с использованием исторических сведений в классах различной профильной направленности.