Анализ реального состояния дидактических средств и методов обучения математике и информатике в высшей школе

Анализ реального состояния дидактических средств и методов обучения математике и информатике в высшей школе

Е.В. Рашидова, Донской государственный технический университет, доцент, el.rashidova@gmail.ru

Грамотно выбранная стратегия информатизации - гарантированный залог процветания современного общества. Перспективность и необходимость развития данного направления стали стимулом наращивания темпов внедрения новых компьютерных средств, телекоммуникационных систем и информационных технологий, которые развиваются такими стремительными темпами, каких не знала история.

Новое понимание места и роли образования в российском обществе базируется на основополагающих государственных документах: Законе РФ "Об образовании", Национальной доктрине образования в Российской Федерации, Концепции модернизации Российского образования. В них устанавливается принцип приоритета образования в государственной политике, определяются стратегия и основные направления развития образования.

Нами проведен теоретический анализ проблемы использования различных дидактических объектов в процессе обучения, эмпирический анализ состояния преподавания математики и информатики, наблюдение за процессом преподавания. Изучение опыта работы преподавателей вузов и колледжей г. Ростова-на-Дону имело целью провести статистическое исследование, для выявления дидактического аппарата, используемого в процессе обучения и его влиянии на качество образовательной подготовки.

Исследование проводилось с помощью специально разработанной диагностической карты методами оценивания, и анкетного опроса по 10-бальной шкале. На основании результатов опроса был вычислен средний балл продуктивности каждого из предлагаемых дидактических объектов, а также статистическая дисперсия.

Анализ и изучение опыта проводилось в Донском государственном техническом университете, Южном федеральном университете, Ростовском государственном строительном университете, авиационном колледже, колледже управления, экономики и права Донского государственного технического университета.

Величина выборки (160 человек) позволяет считать ее репрезентативной и трактовать результаты статистического анализа как достовер-

ное отражение дидактической системы преподавания в высшей школе. В таблице 1 отражены данные опроса респондентов по вопросу влияния использования дидактического объекта на продуктивность обучения и на уровень обученности контингента.

Таблица 1

Оценка продуктивности дидактических средств

Р а Преподаватели

Дидактические Математики Информатики

н г средства Средний балл Дисперсия Средний балл Дисперсия

1 Практикум 9,2 0,88 8,9 0,92

1 Методические указания к лабораторным работам 8,6 1,02 9,1 1,32

2 Контрольно- измерительные материалы 7,8 1,42 8,4 1,06

3 Пособие 7,2 0,96 7,8 0,84

3 Конспекты лекций 6,8 1,14 7,2 0,72

3 Презентация 6,2 1,20 7,1 1,14

4 Интерактивные коммуникационные средства 4,0 0,72 6,8 0,81

5 Тематический форум 3,2 0,77 6,4 0,78

6 Обучающие средства 2,8 1,44 3,8 1,62

7 Мотивационные средства 1,2 0,86 2,4 0,62

Анализ проведенного опроса показал, что самые высокие оценки по средним показателям в рейтинге, как у преподавателей математики, так и у информатиков получили дидактические средства - практикум и методические указания к лабораторным работам, что свидетельствует о решающей роли практического и лабораторного методов обучения.

Второе место респонденты отдали дидактическому средству - контрольно-измерительные материалы.

Третьими по значимости выделены- пособие и конспект лекций. В эту совокупность объектов можно добавить «презентацию», продуктивность которой оценена несколько ниже, а значимость оценки этого объекта при чтении лекций имеет самый высокий балл .

Нами выявлено недостаточное внимание коллег к таким дидактическим средствам как коммуникационные средства, тематический форум, обучающие и мотивационные средства. Особо отметим низкий балл, выставленный мотивационному средству. Мнение многих наших коллег, о том, что высшее образование - личный выбор обучающихся, и мотивационные мероприятия - излишни, на наш взгляд, ошибочно.

Результаты опроса респондентов по проблемам использования интерактивных методов обучения приведены в таблице 2.

Таблица 2

Оценка реализации интерактивных форм в образовательной практике

Р а Преподаватели

Формы интерактивного обучения Математики Информатики

н г Средний балл Дисперсия Средний балл Дисперсия

1 Семинар 9,4 0,78 9,6 0,86

1 Коллоквиум 9,2 0,84 9,3 0,79

2 Проблемная лекция 8,6 2,12 8,4 1,32

2 Мозговой штурм 8,1 1,98 8,2 1,72

3 Тематический форум 7,2 2,33 7,9 2,4

3 Телеконференция 6,3 4,28 7,5 3,06

4 Групповая дискуссия 4,9 3,05 5,1 2,84

4 Деловая игра 4,4 1,11 5,2 1,72

5 Ситуационный анализ 2,8 0,79 3,6 0,68

5 Игровое производственное проектирование 2,5 1,4 2,9 1,56

Анализ эффективности внедрения в образовательный процесс десяти форм интерактивного обучения, проведенный на основе изучения мнения преподавателей, ранжировал указанные формы по результатам оценки респондентов. Так как средние оценочные баллы форм позволили выделить только пять достоверно различных групп, было определено пять ранговых мест.

Приведенные в таблице 2 результаты опроса показывают, что самые высокие баллы были выставлены таким формам интерактивного обучения как семинар и коллоквиум. Величина дисперсии в пределах 0,78-0,86 свидетельствует о плотности распределения оценочных баллов относительно средней величины, то есть показывает общую закономерность в использовании методов интерактивного обучения. Близкие между собой оценочные суждения респондентов позволяют сделать вывод о том, что

такие традиционные формы обучения как семинар и коллоквиум, по-прежнему остаются приоритетными в процессе обучения.

Второе место в опросе было отдано таким формам как проблемная лекция и мозговой штурм. Однако дисперсия по данному показателю (1,32-2,12) говорит о неоднозначном отношении коллег к данным формам интерактивного обучения. Вышеизложенное, позволяет сделать вывод о том, что такие формы активизации обучаемых, как проблемная лекция и мозговой штурм, еще не получили достаточно широкого распространения в вузах на данном этапе .

На третье место респонденты поставили сетевые интерактивные формы: тематический форум, телеконференция. Однако именно для данных форм дисперсия имеет самые высокие показатели (2,33 -4,28), что свидетельствует о консервативности одной части респондентов по отношению к дистанционным методам обучения (возрастной ценз данных респондентов 45 лет и более) и новаторстве педагогической практики другой ее части (возрастной ценз коллег до 40 лет).

Следующими в рейтинге форм интерактивного обучения стоят деловая игра и групповая дискуссия. Дисперсия оценки деловой игры составляет 2,84 - 3,05, что свидетельствует о неоднозначности мнений респондентов при оценивании этой формы.

Пятый ранг отдан таким формам как ситуационный анализ и игровое проектирование. Низкий балл, выставленный данным формам интерактивного обучения, свидетельствует о том, что педагоги высшей школы недостаточно хорошо знакомы с этими методами, ведь именно им отводится особое место при подготовке студентов к проектно-конструкторской деятельности. Данные формы интерактивного обучения позволяют создавать атмосферу реальной деятельности, с наличием конкретной ситуации, участвовать в решении разнообразных задач, защищать разработанные варианты разрешения с последующим оппонированием.

При опросе респондентов мы интересовались возможностью использования различных современных инновационных дидактических объектов и их форм при изучении различных разделов курсов «Математики» и «Информатики». Сформулированные нами критерии оценки:

1. - да, возможно эффективное использование,

2. - возможно использование, эффективность не гарантирована,

3. - использование неэффективно,

4. - использование не представляется возможным.

Данные опроса отражены в таблице 3.

Опрос показал, что все респонденты допускают возможность использования таких дидактических объектов как групповая дискуссия, игровое производственное проектирование, мозговой штурм, ситуаци-

онный анализ, телеконференция. Единогласно признана возможность эффективного использования такой интерактивной формы как мозговой штурм. Более половины преподавателей информатики признали возможность эффективного использования таких дидактических методов как групповая дискуссия, игровое производственное проектирование, ситуационный анализ, тематический форум. Около половины преподавателей математики указали на возможность эффективного использования таких дидактических форм как групповая дискуссия и тематический форум.

Таблица 3

Оценка возможности использования дидактических методов и средств

в процессе изучении курсов «Математика» и «Информатика»

№ Дидактические методы и средства Критерии оценки

Математики

1 2 3 4 1 2 3 4

1 Групповая дискуссия 49 32 20 0 52 33 14 0

2 Деловая игра 28 37 33 3 25 60 13 2

3 Игровое производственное проектирование 24 39 36 1 62 26 12 0

4 Мозговой штурм 10 0 0 0 0 100 0 0 0

5 Ситуационный анализ 39 61 0 0 62 38 0 0

6 Телеконференция 26 53 21 0 48 38 14 0

7 Тематический форум 53 37 9 1 74 21 2 2

8 Электронная почта 3 22 39 36 48 19 19 14

Самым неочевидным по своей эффективности, как среди математиков, так и среди информатиков, указан дидактический объект - электронная почта.

Следующим вопросом диагностической карты было определение интегрирующих факторов информатики и математики при изучении обоих дисциплин. Оценка выставлялась по 10-балльной шкале. В таблице 4 приведены данные опроса.

Исследование по вопросу интеграции учебных дисциплин «Математика» и «Информатика» показало, что дидактические средства курса «Информатика» обладают всеми интегрирующими функциями, необходимыми для успешной реализации интегрированной дисциплины. Единогласно самый высокий средний балл выставлен респондентами демонстрационным и информационным возможностям информационных технологий. Вычислительные средства информационных техноло-

гий представляют собой аппарат для решения большинства задач математики, их средний оценочный балл - 8,2. Коммуникативные, моти-вационные и контролирующие возможности также оценены достаточно высоко: 7,8, 7,7 и 7,2 балла соответственно.

Учитывая, что интегрированный курс «Математика и информатика» успешно реализуется во многих вузах для студентов гуманитарных направлений подготовки, следующие вопросы дидактической карты касались особенностей содержания данной дисциплины, дидактических средств ее реализации, а также начального уровня знаний и компетенций студентов по данным дисциплинам.

Таблица4

Оценка дидактических средств курса «Информатика» для его инте_грации с курсом «Математика»

Ранг Интегрирующие функции Средний балл Дисперсия

1. Демонстрационные средства информационных технологий 9,6 0,76

2. Информационные возможности сетевых технологий 9,2 0,92

3. Вычислительные средства информационных технологий 8,2 0,94

4. Коммуникационные возможности информационных технологий 7,8 1,22

5. Мотивационные возможности 7,7 1,62

6. Реализация контролирующих функций с использованием информационных технологий 7,2 1,08

Мы также изучали вопрос о роли интегрированного обучения с использованием информационных технологий в качестве интегрирующего фактора для формирования ключевых общекультурных компетенций. В таблице 5 отражены данные опроса.

Таблица 5

Значение интегрированного обучения с использованием информационных технологий в качестве интегрирующего фактора для формирова-_ния ключевых общекультурных компетенций

Ранг Критерии оценки Средний балл

1. Придание личностного смысла образованию в области информационных технологий за счет удовлетворения личностных смыслов студентов, а также их использования при изучении других дисциплин 8,8

2. Повышение мотивации изучения информатики: понимание важности знаний содержания дисциплины в условиях информационного общества, стимулирование познавательных интересов и потребностей, осознание социальной значимости владения информационными технологиями, стремление к расширению собственного кругозора и т.п. 8,2

3. Способствование формированию логического и алгоритмического мышления 8,2

4. Раскрытие многогранности внедрения и использования информационных технологий 8,1

5. Конкретизация изучения содержания математики и информатики за счет включения в интегрируемый курс задач реальной профессиональной деятельности 7,8

6. Алгоритмизация использования информационных технологий 6,7

7. Наполнение и обогащение курса задачами, требующими использования информационных технологий 6,6

8. Раскрытие роли информационных технологий в современном общественном развитии 6,5

Из результатов опроса, приведенных в таблице 5, следует, что самые высокие баллы респонденты поставили такому значению, как придание личностного смысла образованию в области информационных технологий за счет удовлетворения личностных смыслов студентов, а также их использование при изучении других дисциплин.

Второе место в ранге опрашиваемые отдали такому фактору как повышение мотивации изучения информатики, стимулирование познавательных интересов и потребностей, осознание социальной значимости владения информационными технологиями, стремление к расширению собственного кругозора.

Третье место в ранговой шкале заняла такая функция, как способствование формированию логического и алгоритмического мышления. Эти функции заняли лидирующие позиции, так как, на наш взгляд, большинство педагогов придерживается парадигмы личностно-ориентированного образования, поэтому реализация личностных смыслов, идея самореализации и саморазвития ими выделяется как значимый компонент образовательного процесса.

Четвертое место в рейтинге отдано функции - раскрытие многогранности внедрения и использования информационных технологий. На пятое место преподаватели поставили такую функцию, как конкретизация изучения содержания математики и информатики за счет включения в интегрируемый курс задач реальной профессиональной деятельности.

Шестое место в ранговой шкале занимает такая функция, как алгоритмизация использования информационных технологий.

Седьмое и восьмое места в ранговой шкале, соответственно, заняли такие функции, как наполнение и обогащение курса практическими задачами, требующими использования информационных технологий и раскрытие роли информационных технологий в современном общественном развитии.

Итак, диагностическое исследование опыта преподавания математики и информатики, межпредметной интеграции данных дисциплин показало, что преподаватели в недостаточной мере используют некоторые интерактивные формы обучения, не всегда адекватно оценивают значение инновационных сетевых методов обучения, не всегда реализуют в своей деятельности мотивационные средства обучения. Как показывает практика, техническая оснащенность аудиторного фонда в последние годы непрерывно повышается, тем самым, и дидактические объекты, используемые в учебном процессе, непрерывно претерпевают изменения. А теоретически разработанные инновационные методы и методики обучения, тем не менее, не всегда находят свое отражение в арсенале педагогов.

Поэтому, первостепенная задача обучения на данном этапе - это разработка такой информационно-педагогической среды, которая бы позволила преодолеть все указанные выше противоречия [1].

Литература

1. Петренкова С.Б., Рашидова Е.В. Проектирование информационно-педагогической среды обучения // Педагогические науки. Известия Южного федерального университета, 2009, №11, с.159-164.