CC BY
14
Общество: социология, психология, педагогика. 2022. № 7. С. 163-167. Society: Sociology, Psychology, Pedagogics. 2022. No. 7. P. 163-167.
Научная статья УДК 378.14:51
https://doi.org/10.24158/spp.2022.7.23
Групповая проектная деятельность на занятиях по математике в техническом вузе Ирина Викторовна Сечкина
Омский государственный технический университет, Омск, Россия, sechkina_i_v@mail.ru
Аннотация. В настоящее время разработан широкий спектр педагогических технологий, позволяющих повысить качество подготовки будущих специалистов. Каждая из них имеет свои особенности в механизмах достижения учебно-воспитательных результатов, поэтому важно оценивать целесообразность и устанавливать специфику применения конкретной технологии в реальных условиях педагогического процесса. Целью данной работы явился анализ результатов использования на занятиях по математике со студентами инженерного профиля подготовки технологии групповой проектной деятельности. Результаты исследования показывают, что применение данной технологии позволяет повысить интерес к изучению дисциплины у студентов и усилить их теоретическую подготовку, а также проработать вычислительные навыки и сформировать коммуникативную компетентность обучающихся. Ограничивающими условиями для применения технологии групповой проектной деятельности будут: трудоёмкость подготовки к проведению занятия в данной форме и необходимость наличия определённого уровня подготовки студентов.
Ключевые слова: технический вуз, математика, проектная деятельность, работа в малых группах, воспитательный процесс, анкетирование
Для цитирования: Сечкина И.В. Групповая проектная деятельность на занятиях по математике в техническом вузе // Общество: социология, психология, педагогика. 2022. № 7. С. 163-167. https://doi.org/10.24158/spp.2022.7.23.
Original article
Group Project Activity in Mathematics Classes at Technical University Irina V. Sechkina
Omsk State Technical University, Omsk, Russia, sechkina_i_v@mail.ru
Abstract. Currently, a wide range of pedagogical technologies has been developed to improve the quality of training of future specialists. Each of them has its own peculiarities in the mechanisms of achieving educational results, so it is important to assess the feasibility and establish the specifics of using a specific technology in the real conditions of the pedagogical process. The purpose of this work was to analyze the results of the use of group project activity technology in mathematics classes with engineering students. The results of the study show that the use of this technology allows students to increase interest in the study of the discipline and strengthen their theoretical training, as well as to work out computational skills and form the communicative competence of students. The limiting conditions for the use of group project activity technology will be: the complexity of preparing for classes in this form and the need for a certain level of training of students.
Keywords: technical university, mathematics, project activity, work in small groups, educational process, questionnaire
For citation: Sechkina, I.V. (2022) Group Project Activity in Mathematics Classes at Technical University. Society: Sociology, Psychology, Pedagogics. (7), 163-167. Available from: doi:10.24158/spp.2022.7.23 (In Russian).
Введение. В настоящее время российские и зарубежные авторы озадачены поиском педагогических технологий, способных обеспечить повышение качества учебно-воспитательного процесса. Особенно актуальной является проблема воспитания подрастающего поколения1. Происходит актуализация данного самостоятельного педагогического феномена, а сама категория «воспитание» рассматривается как внепарадигмальная и научная. Н.Ю. Симушкина, анализируя современное ее состояние, отмечает, что идеи Дж. Дьюи о совершенствовании мышления и применения научных методов и высоких технологий в решении проблем обучения и воспитания приобретают
1 О Стратегии национальной безопасности Российской Федерации : Указ Президента РФ от 31.12.2015 № 683 [Электронный ресурс] // Президент России. URL: http://www.kremlin.ru/acts/bank/40391 (дата обращения: 19.07.2022) ; Стратегия развития воспитания в Российской Федерации на период до 2025 года : Распоряжение Правительства РФ от 29.05.2015 № 996 [Электронный ресурс] // Правительство России. URL: http://static.govemment.ru/media/files/f5Z8H9tgUK5Y9qtJ0tEFnyHlBitwN4gB.pdf (дата обращения: 22.03.2022).
© Сечкина И.В., 2022
особое значение (Симушкина, 2016). Восходящая к Я.А. Коменскому мысль о неразрывном единстве вопросов воспитания и обучения по-прежнему остаётся основополагающей в педагогической науке и развивается во многих современных исследованиях учёных (Awan, 2022; Farashahi, Tajed-din, 2018; Fischer, Hanze, 2019; Mateus et al., 2021; Вербицкий, 2010; Рыбакина, 2017).
За рубежом очевидным образом проявляется тенденция разработки новых образовательных технологий на базе различных теорий обучения - когнитивной, поведенческой, конструктивистской и др. Например, в рамках теории когнитивного обучения ставится проблема более глубокого развития мышления и мотивации на глубокое понимание материала (Tuma, 2021).
В отечественной педагогике произошла смена знаниевой парадигмы на личностно-ориенти-рованную: на первый план была выдвинута проблема развития личности на базе психологии и новых образовательных технологий (Сериков, 2002; Якиманская, 1996; Селевко, 1998).
На основе современных научных подходов в педагогической науке возник широкий спектр инноваций - проблемных имитационных, исследовательских, игровых, компьютерных, проективных, контекстных и других моделей обучения. В настоящее время используются различные формы совместной, групповой учебной деятельности, организации диалога и взаимодействия субъектов образовательного процесса, моделирующей предметные и социальные условия деятельности (Вербицкий, 1999).
Среди наиболее перспективных для достижения целей инженерного образования педагогических технологий, можно выделить проектную деятельность1. Проектирование является универсальным инструментом в различных аспектах человеческой деятельности и обеспечивает её системность и результативность. Если рассматривать проектное обучение как способ организации педагогического процесса, то можно сказать, что данный процесс будет ориентирован на формирование творческой личности, развитие интеллектуальных возможностей, волевых качеств, высокого профессионализма (Непрокина, 2018).
Существуют многочисленные типологии выполнения студенческих проектов. Основными классификациями являются основанные на ведущей деятельности и на продуктовом результате (Проектное обучение: практики внедрения в университетах ..., 2018). В любой из них метод проектов ориентирован в первую очередь на самостоятельную работу обучающихся (индивидуально, в паре, в группе) (Оганнисян, Акопян, 2015).
С точки зрения перспектив практической деятельности будущего специалиста наиболее ценным является опыт коллективной работы над проектным заданием2 (Скляренко, 2007; Алексеева, 2015).
Целью данного исследования являлся анализ результатов использования на занятиях по математике со студентами инженерного профиля подготовки технологии групповой проектной деятельности.
В качестве методов исследования были использованы следующие.
Анализ и синтез. Выполнен анализ литературных источников по теме воспитания личности в процессе обучения и практико-ориентированного образования. На базе учебной литературы осуществлён подбор заданий практического характера, ориентирующих студентов на решение прикладных проблем и способствующих развитию профессионального мышления. В педагогическом эксперименте комплексно использовалась технология групповой проектной деятельности. Исследование проводилось в рамках практических занятий по темам: «Определённый интеграл», «Двойной интеграл», «Дифференциальные уравнения». Работа по выполнению заданий выполнялась коллективно в небольших группах, по 4-5 человек. В процессе студентам разрешалось общаться между собой и оказывать взаимопомощь. Преподавателем оценивалась активность работы участников групп и правильность выполнения задания. Проектная технология применялась в трёх учебных группах потока студентов, для остальных на практических занятиях была организована традиционная форма работы (объяснение учебного материала преподавателем и решение заданий по примеру). Данные группы служили контролем для анализа успеваемости участников исследования.
Методы наблюдения и оценки результатов исследования. Наблюдение позволило выявить степень освоения студентами учебного материала, особенности организации рабочего процесса внутри группы, инициативность отдельных студентов при выполнении задания. Оценка результатов исследования включала анализ успеваемости студентов по группам с традиционной формой проведения занятий и с применением технологии коллективной работы над мини-проектами.
Метод анкетирования. Для установления взаимосвязи проектной деятельности и воспитательных аспектов образовательного процесса были разработаны специальные формы анкет,
1 Применение проектного метода обучения в инженерном вузе : учебное пособие / И.В. Павлова [и др.]. Казань, 2019. 223 с.
2 Колеченко А.К. Энциклопедия педагогических технологий : пособие для преподавателей. СПб., 2002. 368 с.
учитывающие личное мнение респондентов о задействованных при выполнении прикладных заданий личностных качествах, навыках и междисциплинарных знаниях.
Результаты исследования. В 2021-2022 учебном году на базе ОмГТУ было проведено исследование по оценке результатов применения групповой проектной деятельности студентов в образовательном процессе при освоении ими дисциплины «Математика» - в рамках практических занятий по темам: «Определённый интеграл», «Двойной интегралы» и «Дифференциальные уравнения». В педагогическом эксперименте и анкетировании участвовали студенты направления подготовки: 15.03.01 «Машиностроение» и 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств». В соответствии с рабочей программой и учебным планом по данным направлениям подготовки математика изучается на первом курсе в течение двух семестров, причем предполагается проведение 54 часов лекционных занятий и 36 часов практических работ за один учебный семестр.
При выборе тематики предложенных студентам мини-проектов в первую очередь учитывались такие критерии, как уровень знаний студентов и практическая значимость выполняемых заданий. В процессе своей будущей профессиональной деятельности студенты машиностроительного профиля могут сталкиваться с различными задачами, связанными с разработкой оборудования и технологической оснастки, проектированием электрооборудования, систем автоматического контроля и удаления обходов и т.п., поэтому тематика мини-проектов может быть довольно обширной.
Приведём примеры.
Задание 1. Определите координаты центра тяжести сегмента однородного круга радиуса а, высоты Л, с центральным углом а. Выполните построение сегмента на плоскости по исходным данным задачи. Осуществите решение задачи в полярной системе координат и в прямоугольной системе координат (вычисление площади сегмента без применения интегрирования).
Задание 2. Определите количество О электричества, протекающего через поперечное сечение проводника за время Т, отсчитываемое с момента начала опыта. Сила тока J = и (/) является заданной непрерывной функцией времени t. Покажите приближённый и точный вариант ответа.
Задание 3. Найдите закон движения груза без учёта массы пружины и сопротивления воздуха, если груз веса П подвешен на вертикальной пружине, длина которой в ненагруженном состоянии равна I. Необходимо выяснить физический смысл полученного закона, определить амплитуду колебания, фазу колебания, начальную фазу и частоту колебания.
Над решением указанных задач студенты работали в небольших группах по 4-5 человек. В процессе выполнения заданий студенты внутри группы совместно занимались поиском информации и обсуждали свои решения. Работа велась по заданию преподавателя, но без его непосредственного участия. После ее окончания заслушивались отчёты по работе каждой группы. При этом докладчик выбирался по решению преподавателя и его ответ влиял на результат оценки всей группы.
Следует отметить, что целью проведения проектной работы в рамках практического занятия по математике не являлось получение студентами эвристических решений, а также разработка новых методов и подходов. Основное направление деятельности было сконцентрировано вокруг решения студентами прикладной задачи и осмысления ими теоретического подхода к данному процессу, а также получения опыта коллективной работы.
Продуктами мини-проектов являлись доклады участников группы по заданной тематике, составление опорного конспекта с подробным описанием способа решения, методов работы, чертежей и схем, использованных для решения, список привлекавшихся источников информации.
Критерии оценивания выполненных проектов включали в себя анализ компетентного разбора студентами полученной задачи, определение логики и правильности решения, его аргументированности, анализ подбора источников информации.
По окончании выполнения и оценивания работы с целью уточнения некоторых воспитательных аспектов процесса выполнения заданий нами было проведено анкетирование студентов. Общее количество респондентов составило 57 человек.
Результаты анкетирования. В анкете были представлены вопросы со свободно формулируемыми ответами и с выбором из предложенных вариантов ответов. Учитывалось мнение респондентов по поводу проявления отдельных черт характера и применения имеющихся навыков при выполнении задания.
Коммуникабельность как важное качество личности, влияющее на результативность работы в группе, отметили 67 % респондентов из общего числа опрошенных. На втором месте среди актуальных для организации эффективной работы личностных характеристик оказалась любознательность, на третьем - самодисциплина. Эти качества обозначили соответственно 63 % и 52 % студентов.
В процессе выполнения задания большинство участников исследования (83,9 %) обратили внимание на необходимость активной работы с источниками информации. Знание и умение применять математические законы для нахождения решения практических задач отметили
76,8 % студентов, необходимость использования аналитических приёмов обозначили 48 % опрошенных, а способность находить альтернативные решения - 43 % респондентов.
Среди научных направлений, использованных в решении прикладных математических заданий студентами, следует отметить математический анализ, линейную алгебру, механику (законы физики), аналитическую геометрию. Некоторые респонденты обратили внимание на то, что в поиске решения были задействованы внутри- и междисциплинарные связи.
На вопрос со свободно формулируемым ответом «Какие навыки Вы приобрели/улучшили при выполнении заданий прикладного направления?» студенты отметили, что:
- улучшили навыки: работы с учебой литературой и лекционным материалом, анализа условия задачи и составления уравнения по условию задачи, построения алгоритма решения, поиска альтернативных решений, алгебраических преобразований, вычисления производных и интегралов (интегрирования);
- приобрели навыки: выявления межпредметных связей (между физическими законами и математическими методами) и коллективного обсуждения методов решения заданий.
Таким образом, по мнению респондентов, в процессе работы они повысили уровень своих теоретических знаний по математике, улучшили личные аналитические способности и вычислительные навыки, а также получили коммуникативный опыт.
В ходе исследования была проведена оценка уровня освоения учебного материала по дисциплине студентами контрольных групп и групп, выполнявших проектное задание. Для этого использовалась рейтинговая система, предполагавшая следующую градацию уровней освоения материла: продвинутый (90-100 баллов), углублён ный (75-90 баллов), пороговый (60-75 баллов) и низкий (менее 60 баллов).
Установлено, что исходный уровень подготовки студентов по группам незначительно отличается. Средний балл по результатам входного контроля составил: 50,4 балла - в контрольных группах, 49,2 балла - в группах, выполнявших проектное задание, что соответствует низкому уровню освоения учебного материала. Анализ результатов проведения контрольной работы по изучаемым темам показал более высокие результаты по уровню знаний в экспериментальных группах. При этом среднее значение у студентов контрольных групп составило 69,3 балла (пороговый уровень), у обучающихся, участвующих на занятиях в проектной работе, - 75,3 балла (углублённый уровень).
Выводы. В результате проведённого нами исследования установлено, что итогом групповой проектной работы является более качественное усвоение теоретического материала и повышение мотивации к изучению учебной дисциплины «Математика». Выбор для решения на занятиях задач прикладного характера позволяет актуализировать уже полученные в ходе обучения знания, умения и навыки и нацелить студентов на будущую практическую деятельность.
Среди недостатков данной технологии можно назвать трудоёмкость, так как требуется более тщательная подготовка к проведению занятия со стороны преподавателя, и необходимость постоянного контроля процесса выполнения задания внутри каждой группы. Кроме того, не всегда удаётся обеспечить полное вовлечение в работу всех участников и добиться равномерного по уровню подготовки состава групп.
В целом следует сказать, что данная технология имеет значительный воспитательный потенциал, но не может полностью заменить традиционные подходы к организации образовательного процесса, что особенно заметно при невысоком уровне исходной подготовки студентов.
Список источников:
Алексеева М.А. Групповые формы работы студентов вузов атомной отрасли на практических занятиях по курсу «Теория вероятностей» // Глобальная ядерная безопасность. 2015. № 1 (14). С. 93-95.
Вербицкий А.А. Новая образовательная парадигма и контекстное обучение. М., 1999. 75 с.
Вербицкий А.А. Проблемы воспитания в контексте психологической теории обучения // Вестник Московского государственного гуманитарного университета им. М.А. Шолохова. Педагогика и психология. 2010. № 4. С. 82-86.
Непрокина И.В. Проектирование как тренд современной системы обучения // Общество: социология, психология, педагогика. 2018. № 4. С. 90-93. https://doi.Org/10.24158/spp.2018.4.16
Оганнисян Л.А., Акопян М.А. Использование метода проектов в образовательном процессе // Таврический научный обозреватель. 2015. № 2-1. С. 101-104.
Проектное обучение: практики внедрения в университетах / под ред. Л.А. Евстратовой, Н.В. Исаевой, О.В. Лешукова. М., 2018. 152 с. https://doi.org/10.17323/978-5-7598-1916-5
Рыбакина Н.А. Единство обучения и воспитания в компетентностно-контекстной модели общего среднего образования // Педагогика и психология образования. 2017. № 2. С. 66-74.
Селевко Г.И. Современные образовательные технологии. М., 1998. 256 с.
Сериков В.В. Личностно-развивающая образовательная модель в аспекте модернизации российского образования // Модернизация педагогического образования в Сибири: проблемы и перспективы : в 2 частях. Омск, 2002. Ч. 1. С. 155-172.
Симушкина Н.Ю. Категория «воспитание» в современных зарубежных исследованиях [Электронный ресурс] // Современные проблемы науки и образования. 2016. № 5. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=25446 (дата обращения: 19.07.2022).
Скляренко И.С. Использование малых групп на практических занятиях в гуманитарном вузе // Новые педагогические исследования. 2007. № 5. С. 172-175.
Якиманская И.С. Личностно-ориентированное обучение в современной школе. М., 1996. 96 с. Awan O.A. Analysis of Common Innovative Teaching Methods Used by Radiology Educators // Current Problems in Diagnostic Radiology. 2022. Vol. 51, iss. 1. Р. 1-5. https://doi.org/10.1067/j.cpradiol.2020.12.001
Farashahi M., Tajeddin M. Effectiveness of Teaching Methods in Business Education: A Comparison Study on the Learning Outcomes of Lectures, Case Studies and Simulations // The International Journal of Management Education. 2018. Vol. 16. P. 131-142. https://doi.org/10.1016/j.ijme.2018.01.003
Fischer E., Hanze M. Back from «Guide on the Side» to «Sage on the Stage»? Effect of Teacher-Guided and Student-Activating Teaching Methods on Student Learning in Higher Education // International Journal of Educational Research. 2019. Vol. 95. P. 26-35. https://doi.org/10.1016/j.ijer.2019.03.001
Mateus C., Campis R., Aguaded I., Parody A., Ruiz F. Analysis of Personality Traits and Academic Performance in Higher Education at a Colombian University // Heliyon. 2021. Vol. 7, iss. 5. P. e06998. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e06998
Tuma F. The Use of Educational Technology for Interactive Teaching in Lectures // Annals of Medicine and Surgery. 2021. Vol. 62. P. 231-235. https://doi.org/10.1016/j.amsu.2021.01.051
References:
Alekseeva, M. A. (2015) Forms of Group Work of University Students of the Nuclear Industry in the Practical Training on the Course «Probability Theory». Global'naya yadernaya bezopasnost'. (1 (14)), 93-95 (in Russian).
Awan, O. A. (2022) Analysis of Common Innovative Teaching Methods Used by Radiology Educators. Current Problems in Diagnostic Radiology. Vol. 51, iss. 1. Р. 1-5. Available from: doi:10.1067/j.cpradiol.2020.12.001
Evstratovа, L. A., Isaevа, N. V. & Leshukov, O. V. (eds.) (2018) Proektnoe obuchenie: praktiki vnedreniya v universitetakh [Project Training: Implementation Practices at Universities]. Moscow. 152 р. Available from: doi:10.17323/978-5-7598-1916-5 (in Russian)
Farashahi, M. & Tajeddin, M. (2018) Effectiveness of Teaching Methods in Business Education: A Comparison Study on the Learning Outcomes of Lectures, Case Studies and Simulations. The International Journal of Management Education. 16, 131142. Available from: doi:10.1016/j.ijme.2018.01.003
Fischer, E. & Hanze, M. (2019) Back from «Guide on the Side» to «Sage on the Stage»? Effect of Teacher-Guided and Student-Activating Teaching Methods on Student Learning in Higher Education. International Journal of Educational Research. 95, 26-35. Available from: doi: 10.1016/j.ijer.2019.03.001
Mateus, C., Campis, R., Aguaded, I., Parody, A. & Ruiz, F. (2021) Analysis of Personality Traits and Academic Performance in Higher Education at a Colombian University. Heliyon. 7 (5), e06998. Available from: doi:10.1016/j.heliyon.2021 .e06998
Neprokina, I. V. (2018) Project Activity as a Trend of the Modern Educational System. Society: sociology, psychology, pedagogy. (4), 90-93. Available from: doi:10.24158/spp.2018.4.16 (in Russian)
Ogannisyan, L. A. & Akopyan, M. A. (2015) Ispol'zovanie metoda proektov v obrazovatel'nom protsesse [The Use of a Project Method in Educational Process]. Tavricheskii nauchnyi obozrevatel'. (2-1), 101-104 (in Russian).
Rybakina N.A. (2017) Unity of Learning and Upbringing in a Competence-Context Model of Secondary Education. Pedagogika i psikhologiya obrazovaniya. (2), 66-74 (in Russian).
Selevko, G. I. (1998) Sovremennye obrazovatel'nye tekhnologii [Modern Educational Technologies]. Moscow. 256 р. (in Russian).
Serikov, V. V. (2002) Lichnostno-razvivayushchaya obrazovatel'naya model' v aspekte modernizatsii rossiiskogo obra-zovaniya [Personal-Developing Educational Model in the Aspect of Modernization of the Russian Education]. In: Modernizatsiya pedagogicheskogo obrazovaniya v Sibiri: problemy iperspektivy. Vol. 1. Omsk, рр. 155-172 (in Russian).
Simushkina, N. Y. (2016) Category «Education» in the Modern Foreign Researches. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. (5). Available from: https://science-education.ru/ru/article/view?id=25446 [Accessed 19th July 2022] (in Russian).
Sklyarenko, I. S. (2007) Ispol'zovanie malykh grupp na prakticheskikh zanyatiyakh v gumanitarnom vuze [The Use of Small Groups in Practical Classes in Humanitarian University]. Novye pedagogicheskie issledovaniya. (5), 172-175 (in Russian).
Tuma, F. (2021) The Use of Educational Technology for Interactive Teaching in Lectures. Annals of Medicine and Surgery. 62, 231-235. Available from: doi:10.1016/j.amsu.2021.01.051
Verbitskii, A. A. (1999) Novaya obrazovatel'naya paradigma i kontekstnoe obuchenie [New Educational Paradigm and Contextual Learning]. Moscow. 75 р. (in Russian).
Verbitskii, A. A. (2010) Problemy vospitaniya v kontekste psikhologicheskoi teorii obucheniya [Problems of Education in the Context of Psychological Theory of Education]. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo gumanitarnogo universiteta im. M.A. Sho-lokhova. Pedagogika i psikhologiya. (4), 82-86 (in Russian).
Yakimanskaya, I. S. (1996) Lichnostno-orientirovannoe obuchenie v sovremennoi shkole [Personal-Oriented Learning in a Modern School]. Moscow. 96 р. (in Russian).
Информация об авторе И.В. Сечкина - кандидат педагогических наук, доцент кафедры «Высшая математика» Омского государственного технического университета, Омск, Россия. https://elibrary.ru/author_items.asp?authorid=686035.
Information about the author I.V. Sechkina - PhD in Pedagogics, Associate Professor of the Department of Higher Mathematics of Omsk State Technical University, Omsk, Russia.
https://elibrary.ru/author_items.asp?authorid=686035.
Статья поступила в редакцию / The article was submitted 27.06.2022; Одобрена после рецензирования / Approved after reviewing 19.07.2022; Принята к публикации / Accepted for publication 26.07.2022.
