CC BY
28
2018, том 20 [2]
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7417-2018-20-2-31-35
УДК 378.147
ИНТЕГРАЦИЯ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УСЛОВИЯХ ИНФОРМАЦИОННО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРЕДМЕТНОЙ СРЕДЫ ПО МАТЕМАТИКЕ
Пушкарева1'2 Т.П., Калитина3 В.В.
1ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», г. Красноярск, Российская Федерация 2ФГБОУ ВО «Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева»,
г. Красноярск, Российская Федерация 3ФГБОУ ВО «Красноярский государственный аграрный университет», г. Красноярск, Российская Федерация
Аннотация. В статье предложена информационно-образовательная предметная среда по математике, обеспечивающая преемственность обучения математике в системе «школа-вуз» и повышение уровня математической подготовки студентов. В качестве основных компонентов математической подготовки выделены: математический тезаурус; математические знания; математическое мышление; навыки математического моделирования; математическая интуиция. Предложенные средства и методы обучения математике основаны на непрерывном использовании компьютерных технологий и учитывают особенности восприятия информации и типы мышления обучаемых. Для диагностики уровня математической подготовки построена система тестов, включающая тесты с трехуровневыми подсказками по математике и тесты по психологии, определяющие уровни математического мышления и математической интуиции.
Ключевые слова: обучение математике, будущие учителя, информационно-образовательная предметная среда.
Важность качественного обучения математике определяется прежде всего тем, что изучение этой дисциплины активизирует процессы развития когнитивных способностей и некоторых личностных характеристик обучаемых.
В настоящее время решения проблемы слабой математической подготовки учащихся в школе нельзя требовать только от учителей математики. В ней должны участвовать учителя-предметники, обладающие достаточным багажом математических знаний в своей предметной области. В связи
с этим значительный интерес представляют вопросы математической подготовки будущих учителей нематематических направлений в педагогических вузах.
Выпускник педагогического вуза нематематического профиля сегодня должен обладать знаниями не только своего предмета, но и других дисциплин, в первую очередь математики и информатики. Он обязан иметь навыки поиска, отбора и передачи необходимого материала в различных
~ 31 ~
Since 1999
On line scientific & educational Bulletin "Health
—-бче«
e-ISSN 2226-7417 and Education Millennium", 2018. Vol. 20. No 2 eoe-—
(формах, обладать умениями строить математические модели и использовать информационные и коммуникационные технологии в своей будущей профессиональной сфере.
Создание информационно-образовательной среды считается сегодня одним из необходимых условий достижения нового качества образования [1]. Обучение в условиях информационно-образовательной предметной среды (ИОПС) по математике позволит организовать активную деятельность студентов по освоению математического содержаниям использованием информационных технологий, и преподавателя, организующего и поддерживающего эту деятельность. Результат обучения в условиях ИОПС заключается не только в овладении суммы математических знаний и умений, но и в формировании универсальных учебных действий и личностного опыта.
Под информационно-образовательной средой понимается совокупность условий, способствующих возникновению и развитию активного информационного взаимодействия между преподавателем, обучаемым (обучаемыми) и ИКТ, а также функционированию организационных структур педагогического воздействия в рамках определенной технологии обучения.
Предложенная нами ИОПС по математике для студентов факультета естественно-научных дисциплин (биология, химия, география) педагогического вуза направлена на формирование необходимых компонентов математической подготовки
и предполагает объединение информационных, материальных, технических и интеллектуальных ресурсов школы и вуза; создание единой ресурсной среды, обеспечивающей преемственность школьных и вузовских учебников по математике, универсальность контроля и диагностики знаний школьника и студента, организацию непрерывной исследовательской деятельности обучающихся [2].
Проектирование методов и средств обучения математике в условиях ИОПС базируется на положениях и принципах информационного подхода, с позиций которого процесс обучения математике представляет собой совокупность информационных процессов восприятия, запоминания и обработки математической информации [3].
В качестве основных компонентов математической подготовки нами выделены математический тезаурус, математические знания, математическое мышление, математическая интуиция, навыки математического моделирования [4].
ИОПС включает субъектный, ресурсный и технологический компоненты (рис. 1) [5].
Субъектный компонент определяет взаимоотношения между участниками образовательного процесса. Личностно-ориентированный подход к обучению и информатизация образования предполагают взаимодействия обучающихся — как между собой и с обучающим, так и с информационными ресурсами с помощью ИКТ.
~ 32 ~
Since 1999
e-ISSN 2226-7417
On line scientific & educational Bulletin "Health and Education Millennium", 2018. Vol. 20. No 2
—--—
Рис.1. Информационно-образовательная предметная среда по математике
Ресурсный компонент содержит:
1. Курс по выбору для студентов естественнонаучного факультета педагогического вуза «Математическое моделирование химических процессов». Программа данного курса опирается на цикл математических, общенаучных и профессиональных дисциплин, таких как: математический анализ, геометрия и линейная алгебра, информатика, общая химия, термодинамика, физическая химия. Это позволяет использовать достаточно разнообразные математические теории для построения математических моделей рассматриваемых концепций естественных наук с активным использованием информационных технологий.
2. Электронный учебно-методический комплекс по линейной алгебре для студентов естественнонаучного факультета педагогических вузов, содержащий:
a) электронный учебник по линейной алгебре, основанный на трехмерном тексте и использующий уровневые подсказки;
b) электронную энциклопедию по линейной и векторной алгебрам, состоящую из видеороликов, позволяющих визуализировать математическую информацию, включая понятия и вычисления;
c) компьютерные тесты по линейной, векторной алгебре и математическому
моделированию, основанные на тезаурусном подходе;
d) построенные концептуальные карты по математике, химии и интегрированные карты «математика-химия», показывающие связь математики с химией и осуществляющие динамическую визуализацию интегрированного тезауруса.
Система контроля включает критерии и показатели уровня математической подготовки студентов. В соответствие с теорией поэтапного формирования умственных действий выделены три уровня.
Технологический компонент объединяет методы, средства и формы обучения.
Основным принципом технологического компонента являются преемственность и иерархическая непрерывность процесса математической подготовки.
Наряду с традиционными методами обучения в исследовании выделены метод системной динамики; методы динамической визуализации информации и знаний; математическое моделирование; метод поэтапного формирования знаний; проектно-исследовательский метод; непрерывное использование ИКТ (рис. 2).
~ 33 ~
Since 1999 e-ISSN 2226-7417
On line scientific & educational Bulletin "Health and Education Millennium", 2018. Vol. 20. No 2
—--—
Рис. 2. Формы, методы и средства обучения математике
Примечание: МЗ - математические знания, ММ - математическое мышление, МИ - математическая интуиция, МТ - математический тезаурус, НММ- навыки математического моделирования
К особенностям используемых методов, средств и форм обучения относятся: учет психофизиологических особенностей восприятия математической информации и мышления; смещение акцентов на самообразование и самостоятельную работу; использование компьютерных и сетевых технологий при обучении математике; смещение акцентов на самоконтроль достижений при изучении математики; формирование навыков поиска множества вариантов решения реальных практических и профессионально направленных задач; формирование навыков работы в группе; повышение мотивации к изучению математики.
Электронные учебные материалы построены с использованием визуализации математических понятий, динамических образов для формул и вычислений, многоуровневых подсказок, концептуальных карт.
Более 50% учебного материала отводится сегодня для самостоятельного изучения, поэтому организацию самостоятельной работы студентов естественнонаучного направления педагогического вуза при изучении математики мы проводим на основе активного использования ИКТ, контекстного подхода, метода математического моделирования и проектно-исследовательской деятельности.
~ 34 ~
Since 1999 e-ISSN 2226-7417
On line scientific & educational Bulletin "Health and Education Millennium", 2018. Vol. 20. No 2
—--—
Полученная опытно-экспериментальная
оценка позволила сделать вывод о том, что обучение студентов математике в условиях ИОПС повышает уровень математической подготовки за счет обеспечения преемственности и непрерывности обучения математике, а также интеграции педагогических и информационных технологий.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
[1] Роберт И.В. Теория и методика информатизации образования (психолого-педагогический и технологический аспекты). М.: ИИО РАО, 2008.
[2] Калитина В.В., Пушкарева Т.П. Информационно-образовательная предметная среда как необходимое условие повышения уровня математической подготовки // Высшее образование сегодня. 2013. № 1. С. 15-20.
[3] Пак Н.И. О концепции информационного подхода в обучении // Вестник КГПУ им. В.П. Астафьева. 2011. № 1. С. 91-98.
[4] Пушкарева Т.П. Формирование математического тезауруса как результат обучения математике // Вестник КГПУ им. В.П. Астафьева. 2012. № 2. С. 132-138.
[5] Пушкарева Т.П. Научно-методические основы обучения математике будущих учителей естествознания с позиций информационного подхода: монография. Красноярск: РИО КГПУ, 2013.
INTEGRATION OF PEDAGOGICAL AND INFORMATION TECHNOLOGIES IN THE CONDITIONS OF THE INFORMATION AND EDUCATION SUBJECT ENVIRONMENT IN MATHEMATICS
Pushkaryeva1,2 T.P., Kalitina3 V.V.
'Siberian federal university, Krasnoyarsk, Russian Federation 2Krasnoyarsk state pedagogical university named after V.P. Astafyev, Krasnoyarsk, Russian Federation 3Krasnoyarsk state agrarian university, Krasnoyarsk, Russian Federation
Annotation. The information and education subject environment in mathematics providing the continuity of training in mathematics in the system of school and university and increasing the level of mathematical training of students is offered in article. The mathematical thesaurus; mathematical knowledge; mathematical thinking; skills of mathematical modeling; mathematical intuition are selected as the main components of mathematical preparation. The offered means and methods of training in mathematics based on continuous using of computer technologies and consider the students features of information perception and types of thinking. For diagnostics of level of mathematical preparation the system of tests including tests with three-level hints in mathematics and the psychology tests for determining levels of mathematical thinking and mathematical intuition is constructed.
Key words: training in mathematics, future teachers, information and education subject environment.
REFERENCES
[1] Robert I.V. Teoriya i metodika informatizacii obrazovaniya psihologo-pedagogicheskii i tehnologicheskii aspekti,. M.: IIO RAO, 2008. (in Russian)
[2] Kalitina V.V., Pushkareva T.P. Informacionno-obrazovatelnaya predmetnaya sreda kak neobhodimoe uslovie povisheniya urovnya matematicheskoi podgotovki // Visshee obrazovanie segodnya. 2013. № 1. pp. 15-20. (in Russian)
[3] Pak N.I. O koncepcii informacionnogo podhoda v obuchenii // Vestnik KGPU im. V.P. Astafeva. 2011. № 1. pp. 91 - 98. (in Russian)
[4] Pushkareva T.P. Formirovanie matematicheskogo tezaurusa kak rezultat obucheniya matematike // Vestnik KGPU im. V.P. Astafeva. 2012. № 2. pp. 132-138. (in Russian)
[5] Pushkareva T.P. Nauchno-metodicheskie osnovi obucheniya matematike buduschih uchitelei estestvoznaniya s pozicii informacionnogo podhoda monografiya. Krasnoyarsk: RIO KGPU. 2013. (in Russian)
~ 35 ~
