Технологии подготовки учителей к исследовательской деятельности на основе интеграции математики и информатики

ВЕСТН. МОСК. УН-ТА. СЕР. ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ. 2011. № 4

РЕАЛИИ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ УЧИТЕЛЕЙ

К ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА ОСНОВЕ

ИНТЕГРАЦИИ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАТИКИ

И.Е. Быстренина

В работе раскрывается сущность процесса формирования интегративной целостности знаний, умений и навыков студентов, обусловливающих качество профессионально-исследовательской деятельности педагога в педагогической области, описаны технологии реализации данного процесса на основе интеграции математики и информатики.

Ключевые слова: готовность к исследовательской деятельности, интегра-тивный подход, исследовательская деятельность, контекстное обучение, профессиональная компетентность педагога, педагогические технологии.

Проблема готовности педагогов к исследовательской деятельности особенно актуальна на современном этапе развития отечественного образования. Анализ требований к современному учителю показал, что он должен быть готов к изучению, анализу и прогнозированию развития личности обучающихся, к осуществлению комплексных изменений в образовательной системе, к преодолению противоречий ее развития. А также подготовлен к решению комплекса исследовательских задач, связанных с различными сферами педагогического труда. Другим важным компонентом профессиональной компетентности педагога является готовность к профессионально-педагогической рефлексии, к рассмотрению сложных объектов педагогической действительности как целостных явлений, к согласованию целей преподавания своего предмета с целями развития личности обучаемого, тенденциями функционирования учебного заведения на основе учета интегративных изменений в инструментарии педагогической деятельности [1]. Все сказанное позволяет утверждать, что формирование готовности студентов педагогических специальностей к исследовательской деятельности является важнейшим компонентом их профессиональной подготовки.

Целью нашего исследования является определение педагогических условий готовности к исследовательской деятельности студентов нематематических специальностей средствами интеграции математики

и информатики. Готовность к исследовательской деятельности учителя определяется нами как интегративное качество личности, характеризующееся целостностью знаний, умений и навыков в области педагогических исследований и обусловливающее успешность исследовательской деятельности педагога. Проведенный нами анализ существующей практики профессиональной подготовки будущих педагогов в вузе позволят утверждать, что она не обеспечивает формирования у будущих учителей необходимых умений и опыта осуществления исследовательской деятельности. Одной из значимых причин низкой готовности студентов педвуза к исследовательской деятельности является отсутствие целенаправленной и преемственной системы подготовки к ней.

Нами была разработана модель формирования готовности учителя к исследовательской деятельности на основе интеграции математики и информатики. Инвариантная часть содержания этой модели представлена курсами "Математика и информатика", "Использование современных ИКТ в учебном процессе" а также психолого-педагогическими дисциплинами, содержание которых было дополнено исследовательским аспектом. Вариативная часть представлена авторским спецкурсом "Математические методы в педагогических исследованиях", который был разработан и апробирован нами на факультете иностранных языков. Целью спецкурса является формирование готовности будущего учителя к исследовательской деятельности на основе интегративного подхода.

Особое внимание мы уделяли выбору технологий, которые должны обеспечивать наиболее эффективный процесс формирования готовности к исследовательской деятельности будущих учителей. Как любая другая педагогическая технология, технология формирования готовности студентов к исследовательской деятельности должна соответствовать требованиям системности, комплексности, целостности, научности, управляемости, диагностичности, прогнозируемости, эффективности, воспроизводимости [2].

Традиционными технологиями академического типа являются лекции, лабораторные работы и семинары. Помимо классических лекций нами были разработаны и успешно апробированы проблемные лекции, лекции-визуализации, бинарные лекции.

Особенность проблемной лекции — реализация принципа про-блемности в ее содержании. В созданной преподавателем проблемной ситуации студенты овладевают понятиями математической статистики, первоначальной обработкой статистических данных, числовыми характеристиками дискретных случайных величин и вариационного ряда, статистическими методами изучения зависимостей между случайными величинами. Например, при изучении темы "Элементы математической статистики" в начале лекции на доске преподавателем были обо-

значены два проблемных вопроса, на которые студенты должны были ответить в конце занятия: "Справедливо ли выставление итоговой отметки не по среднему арифметическому, а по медиане соответствующего ряда чисел? ", " Как можно доказать эффективность методики преподавания путем сравнения результатов обучения двух классов?" Таким образом, совместными усилиями преподавателя и студентов в ходе проблемного изложения учебного материала достигается не только усвоение знаний, но и развитие теоретического мышления, формирование познавательной и профессиональной мотивации студентов.

Использование компьютера на практических и лабораторных работах способствует усилению возможностей традиционного обучения. Так, при изучении программы Excel студенты рассчитывают значения функций при определенном значении переменной, определяют общую сумму данных с помощью математических функций данной программы, знакомятся с технологией построения круговых и столбиковых диаграмм и графиков функций. Особый интерес у студентов вызывает работа с логическими и статистическими функциями. В качестве примера можно привести задание, в котором необходимо автоматизировать процесс выставления зачета ученикам. Студенты разрабатывают программу, контролирующую знания ученика, в которой "зачет" ставится, если ученики верно ответили больше, чем на половину вопросов.

Лабораторный практикум по дисциплине "Использование современных ИКТ в учебном процессе" отражает основные направления использования ИКТ в урочной и внеурочной деятельности: использование электронных таблиц (создание тестов и кроссвордов для проверки знаний); создание мультимедийной презентации по определенной теме предмета; образовательные ресурсы Интернета и т.д. На лабораторных занятиях студенты работают с пакетом программ Microsoft Office, а именно с программами Microsoft Word, Microsoft Excel, Microsoft Publisher, Microsoft PowerPoint.

Особое внимание в процессе формирования поведенческого компонента готовности студентов к исследовательской деятельности уделяется решению исследовательских задач, часто встречающихся в профессиональной деятельности учителя. Задача — это знаковая модель какой-то прошлой проблемной ситуации, встречавшейся в практическом или исследовательском опыте обучающихся. Когда в проблемной ситуации выделяются объективные компоненты (условия), преобразование которых по заранее определенной процедуре (способу, алгоритму) приводит к новому, искомому соотношению, она превращается в задачу. Иначе говоря, задача — это формализованная, "вырожденная" проблемная ситуация с необходимым и достаточным набором данных и искомым, сформулированным в виде соответствующего вопроса. Задание отличается от задачи лишь менее строгой логической структурой

словесной формулировки, а сходны они в части требования ответить на вопрос, выполнить какое-то упражнение, доказать или опровергнуть что-то по известной процедуре. В случае и задачи, и задания студенту нужно владеть определенной информацией и правильно ее применять [3]. Решение исследовательских задач осуществлялось нами на практических занятиях спецкурса.

Семинары, как и практические занятия по решению исследовательских задач, являются квазипрофессиональной формой контекстного обучения. При организации семинаров нами наиболее часто использовалась такая форма, как семинар-дискуссия. Семинар-дискуссия представляет собой групповое обсуждение студентами учебной проблемы, что задает устремленность к поиску нового задания-ориентира для последующей самостоятельной деятельности. Дискуссия способствует высокой вовлеченности студентов в обсуждение содержания проблемы. Это не только средство активизации, но и способ углубленной работы с содержанием предмета, выходя за пределы освоения фактических сведений, творческого применения получаемых знаний. Такая форма занятий эффективна на этапе закрепления знаний, их творческого осмысления и формирования ценностных ориентаций, непосредственно связанных с исследовательским компонентом педагогической деятельности.

В рамках экспериментального курса были проведены следующие семинары-дискуссии: "Общие и специальные методы, используемые в педагогическом исследовании", "Методика разработки программы и анализа результатов педагогического эксперимента" и т.п. Опыт организации дискуссии свидетельствует о следующей последовательности развития, наращивания степени инициативности участников: дискуссия с преподавателем в роли ведущего; дискуссия со студентом в роли ведущего; дискуссия без ведущего (самоорганизация).

Формирование поведенческого компонента готовности студентов к исследовательской деятельности невозможно без проведения деловых игр. Деловая игра является нестандартной для студента ситуацией, в которой он должен не только применять полученные на занятиях знания, но и получить опыт решения профессиональных задач математическими методами. В частности, для студентов экспериментальной группы был разработан следующий сценарий решения ситуационной задачи методами математической статистики, состоящей из четырех этапов: представления школьного коллектива; конкурса директоров; методики изучения ситуации из жизни школы (case-study); решения конкретной задачи с помощью математических методов. При этом при решении задач было необходимо определить: размах, моду, среднее значение, построить многоугольник процентных частот, используя возможности программы Excel. Каждый этап оценивается жюри, учиты-

вается не только правильность выполнения каждого этапа с точки зрения применения математической статистики, но и использование профессиональных и творческих навыков студентов.

Среди технологий учебно-профессиональной деятельности, направленной на формирование готовности педагога к исследовательской деятельности, особое внимание нами было уделено технологии организации самостоятельной работы студентов и технологии введения исследовательского компонента в педагогическую практику студентов педагогического вуза. Самостоятельная работа способствует развитию умения самостоятельного приобретения, углубления и расширения знаний в работе с дополнительной литературой, формированию исследовательских умений, интереса к исследовательской деятельности, развитию исследовательских компетенций.

Для самостоятельной работы студентов нами была разработана система индивидуально-дифференцированных заданий исследовательской направленности с учетом разного уровня подготовки студентов, их особенностей и специализации. Задания, предлагаемые нами, были различных типов: вопросы и задания, требующие простого воспроизведения материала, данного на лекциях, или же самостоятельно проработанного по литературным источникам; вопросы и задания, требующие оценки конкретных педагогических ситуаций с применением исследования; состояние педагогических задач исследовательской направленности.

Эффективным приемом побуждения студентов педагогических вузов к овладению исследовательской парадигмой является их включенность в исследовательские проекты (технология проектной деятельности). В современном профессиональном образовании метод проектов является технологией обучения, при которой учащиеся приобретают знания, умения и навыки, а также компетентности, компетенции и ме-тапрофессиональные качества в процессе конструирования, планирования и выполнения постепенно усложняющихся практических заданий — проектов [4]. Основная цель метода проектов — интегрировать профессиональную подготовку обучаемых по разным учебным дисциплинам для установления более прочных межпредметных связей, а также для более тесного взаимодействия теории с практикой в педагогическом процессе. Основу реализации данной технологии составляют комплексные проектировочные задания, разработанные с учетом межпредметных связей и целостного характера работы.

Проектное задание заключается в проектировании и создании (или только проектировании) какого-либо предмета профессиональной деятельности. В частности, студентами были представлены исследовательские работы по темам "Образование европейских стран", "Субкультуры в современном обществе" и др.

6 ВМУ, педагогическое образование, № 3

Таким образом, основными требованиями к технологическому компоненту процесса формирования готовности педагога к исследовательской деятельности является его соответствие принципам дея-тельностного подхода, диагностичности, диалогичности, проблемности, преемственности и комплексности.

Список литературы

1. Аттестация педагогических работников / Авт.-сост. Н.В. Ширшина. Волгоград: Учитель, 2009. 143 с.

2. Селевко Г.К. Педагогические технологии на основе активизации, интенсификации и эффективного управления УВП. М.: НИИ школьных технологий, 2005. 288с.

3. Вербицкий А.А. Психолого-педагогическое основы образования взрослых: контекстный подход // Новые знания: сетевой журнал. 2001. (URL : http://jornal.znanie.org/n2_01/psih_podhod.html (12.11.2010)).

4. 3еер Э. Ф., Шахматова О.Н. Личностно ориентированные технологии профессионального развития специалиста. Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. проф. пед. ун-та. 1999. 245 с.

TECHNOLOGIES OF TEACHERS' PREPARATION FOR RESEARCH ACTIVITY ON THE BASIS OF MATHEMATICS AND INFORMATICS INTEGRATION

I.E. Bystrenina

The meaning of a process of forming the integrity of students knowledge and skills specifying the quality of professional and research activities of a teacher in the field of pedagogy is revealed in the article, the techniques of implementation of this process on the basis of Mathematics and Informatics integration are described.

Key words: preparedness for research activities, integrative approach, research activities, contextual teaching, teacher professional competency, pedagogical technologies.

Сведения об авторе

Быстренина Ирина Евгеньевна — старший преподаватель кафедры информатики и методики обучения информатике Марийского государственного университета, аспирант кафедры педагогики Марийского государственного университета. Тел. 8-902-672-48-12; е-mail: iesh@rambler.ru