CC BY
179
ТЕОРИЯ И МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ
йО!: 10.34216/2073-1426-2019-25-2-152-157 УДК 378: 51
Смирнова Елена Сафаровна
кандидат педагогических наук Костромской государственный университет [email protected]
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КЕЙС-ТЕХНОЛОГИИ НА УРОКАХ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАТИКИ С ЦЕЛЬЮ ФОРМИРОВАНИЯ МЕТАПРЕДМЕТНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧАЮЩИХСЯ
Данная статья посвящена вопросу применения в образовательном процессе, а именно на уроках математики и информатики, современной образовательной кейс-технологии, нацеленной на формирование метапредметных образовательных результатов обучающихся. В работе представлена модель применения кейс-технологии на основе системно-деятельностного подхода, включающая такие компоненты, как метод ситуационного анализа, кейс-метод, метод дискуссий. Реализация данной модели описана на примере тематического содержания уроков математики и информатики 8 класса. Каждый метод кейс-технологии конкретизирован и приведены примеры его использования. Автор приходит к выводу, что планомерное использование описанной в работе модели применения кейс-технологии на уроках математики и информатики влечет за собой становление метапредметных образовательных результатов, рост качества математического образования и ИКТ-компетентности обучающихся.
Ключевые слова: методика обучения математике, методика обучения информатике, кейс-технология, кейс-метод, метод дискуссий, метод ситуационного анализа, метапредметные образовательные результаты.
В последние десятилетия в условиях реструктуризации экономики и системы управления образованием возникает необходимость в изменении целостной системы учебно-воспитательного процесса. Предметное содержание изучаемых в школе дисциплин постоянно растет, однако при этом не наблюдается рост успешности усвоения отдельных учебных предметов у обучающихся, о чем свидетельствуют различные источники ([1; 6; и др.). Также в системе основного общего образования можно наблюдать следующие проблемы: неумение обучающихся работать с информацией продуктивно и выделять главное; неумение решать практические, социальные или личностно-значимые проблемы - провести наблюдение, проанализировать ситуацию, выдвинуть предположения, провести эксперимент, сделать выводы; неумение применить приобретенные в школе знания в своей жизненной деятельности. Метапредметный подход в образовании нацелен на решение проблемы разобщенности отдельных учебных предметов, нацелен на формирование интегрированных знаний и способов деятельности.
Согласно примерной основной образовательной программе основного общего образования: «Метапредметные результаты включают освоенные обучающимися межпредметные понятия и универсальные учебные действия (регулятивные, познавательные, коммуникативные)» [4]. Очевидно, что формирование метапредметных образовательных результатов обучающихся требует интеграции системно-деятельностного и ситуационного подходов, нацеленности образовательного процесса на активную позицию каждого ученика и, соответственно, применения особых образовательных технологий. В качестве подобной технологии,
по нашему мнению, особо продуктивно можно использовать образовательную кейс-технологию.
Кейс-метод был разработан в США в начале ХХ века. В России в 1926 году «начали активно рассматривать вопросы применения различных методов обучения, в основе которых лежит прецедент, специально разработанный на основе фактического материала, с целью последующего разбора на учебных занятиях» [6].
В.Э. Штейнберг отмечает, что «...кейс-технологии создавались для дистанционного обучения, они основаны на использовании наборов (кейсов) текстовых, аудиовизуальных и мультимедийных учебно-методических материалов, самостоятельное изучение которых дополняется консультациями преподавателей-тьюторов (консультант-наставник), осуществляющих методическую и организационную помощь обучаемым в рамках программы обучения» [7].
Н.В. Попова и Т.Н. Сухарева, описывая особенности применения кейс-метода на отдельных учебных занятиях, указывают, что данная технология ориентирует обучающихся на «. формулирование проблемы и поиск вариантов ее решения с последующим анализом» [3].
В работах Е.Е. Дурноглазова и Е.В. Мордви-ной смысл кейс-технологии представлен в том, что учебный материал подается обучающимся в виде проблем-кейсов, процесс решения которых протекает в форме активной творческой работы при условии самостоятельного осуществления «. целепола-гания, сбора необходимой информации, ее анализа с различных точек зрения, выдвижения гипотезы, выводов, заключения, самоконтроля.» [2].
По мнению С.Ю. Теминой, к кейс-технологиям относят ситуационно-ролевые игры, решение си-
152
Вестник КГУ ^ 2019
© Смирнова Е.С., 2019
туационных задач, кейс-метод, метод дискуссии и др. [5].
Разработка кейсовых заданий - очень трудоемкий процесс для учителя-предметника, однако в настоящее время существуют исследования и представлены описания использования кейс-технологии в таких учебных дисциплинах, как информатика [2], английский язык [3], цикл предметов начальной школы [5] и др. По нашим наблюдениям, в области основного общего и среднего общего образования кейс-метод используется недостаточно, а представляет собой лишь комплекс разрозненных педагогических разработок по отдельным учебным дисциплинам, при этом практически отсутствует нацеленность на метапредмет-ную составляющую образовательного процесса.
Следует отметить, что в учебной литературе для школьников и в учебно-методических комплексах для учителей не представлено или практически не представлено методическое сопрово-
ждение использования на уроках современных образовательных технологий; вариантом доказательства тому является то, что, чаще всего после параграфа в учебнике следует список вопросов и задач, при этом отсутствуют схемы для проведения дискуссий; задания для организации учебно-исследовательской деятельности, практически отсутствуют практико-ориентированные задания, не говоря о кратких ситуационных задачах и других средствах. Поэтому, на наш взгляд, переход к новой системе образования требует также изменений и дополнений в учебно-методической литературе учителя и учебной литературе для обучающихся. В ходе исследовательской работы нами была поставлена задача разработать модель применения кейс-технологии на основе системно-деятельност-ного подхода, как наиболее предпочтительного в условиях ФГОС ООО, при этом осуществить нацеленность данной модели на формирование метапредметных образовательных результатов об-
- метод дискуссии
- метод ситуационного анализа
- кейс-метод
Рис. 1. Модель применения кейс-технологии на уроках математики и информатики на основе системно-деятельностного подхода
учающихся. На основе анализа различных научно-педагогических и методических работ ([2; 3; 5; 6 и др.) в данную модель были включены следующие компоненты: метод ситуационного анализа, кейс-метод, метод дискуссий.
Опишем фрагмент данной модели на основе реализации межпредметных связей курса математики и информатики 8 класса (рис. 1).
В представленной модели тематические блоки отобраны таким образом, чтобы было возможно осуществить интеграцию их содержания с помощью методов кейс-технологии. Среди методов используются: метод дискуссии, метод ситуационного анализа и метод кейсов. Начало стрелки на схеме указывает, на каком уроке реализуется метод; окончание стрелки указывает на тематический материал урока по другой дисциплине, который требуется для реализации метода. Конкретизируем каждый метод и приведем соответствующие примеры его использования.
Метод дискуссий заключается в коллективном анализе конкретной проблемы, в совместном поиске причин возникновения проблемы и способов ее решения. Следует отметить, что данный метод организуется под строгим контролем преподавателя, который направляет учебную дискуссию, старается удерживать ее в русле намеченного сценария, а также в завершении дискуссии подводит класс к соответствующим выводам, оценивает эффективность предложенных решений и совместно с классом делает прогнозы.
Приведем пример учебной дискуссии на тему: «Развитие понятия числа». Предложенная дискуссия может быть реализована на уроке информатики по теме «Способы поиска в Интернете» следующим образом: после того, как учитель представит обучающимся некоторые указания по организации поиска информации в сети Интернет, следует разделить обучающихся на 3-4 группы и организовать целенаправленный поиск по следующим вопросам-проблемам: «Когда появились дроби? Сколько раз в день современный человек обращается к понятию «дробь»?»; «Зачем человеку нужны отрицательные числа? Можно ли обойтись без них?»; «Почему в некоторый период развития человечества людям стало недостаточно рациональных чисел, и появились числа иррациональные?». На организацию поиска информации в сети группам обучающихся отводится 15-20 минут. После этого следует проведение самой учебной дискуссии, в ходе которой учитель предлагает выступить каждой группе, при этом другие группы также могут дополнять ответы и высказывать свои мысли о развитии понятия числа. В завершении дискуссии учитель формулирует выводы и указывает на другие виды чисел, еще не известные учащимся, такие как комплексные числа, трансцендентные числа и др.
Подобная деятельность с использованием мето-
да дискуссии реализуется средствами двух учебных предметов - математики и информатики; приближена к решению жизненно-важных задач (применение в повседневности разных видов чисел) и приобретению необходимых в жизни навыков (способы поиска в Интернете); позволяет активизировать личностные позиции обучающихся в процессе обсуждений; нацелена на формирование ме-тапредметных образовательных результатов.
Метод ситуационного анализа мы рассматриваем, как отдельную составляющую кейс-метода, которая может работать автономно, как средство актуализации теоретических знаний обучающихся, развития их практических умений и навыков, а также способностей работать с информацией продуктивно. Применение метода ситуационного анализа требует меньше урочного времени, чем использование на уроках кейс-методов, при этом в тоже время, для решения на уроках полноценных кейсовых заданий, обучающиеся уже должны, на наш взгляд, иметь опыт ситуационного анализа.
Представим пример применения метода ситуационного анализа на уроке информатики по теме «Деловая графика», требующего у обучающихся наличия хорошо сформированных представлений о вопросе «Как построить график функции у = / (х + 1) + т, если известен график функции у = / (х)». Работа с классом, в данном случае, может быть организована по-разному, на усмотрение учителя, - в группах, в парах, индивидуально. Обучающимся предлагается следующее задание, для постановки которого учитель произносит вступительную речь: «Директор небольшой ювелирной мастерской предоставил для проверяющей организации отчеты за два прошедших года о количестве произведенных изделий. В первом отчете был представлен график (рис. 2), а во втором отчете присутствовал лишь текст. Оба отчета вы сейчас сможете увидеть на своих столах. Помогите проверяющей организации определить состояние дел в ювелирной мастерской». На столах у учеников представлены два документа.
Отчет 1.
Отчет 2.
Рост объемов производства в этом году был такой же, как и в прошлый год. Но в первые два месяца мастерская не работала, а на начало тре-
154
Вестник КГУ 2019
тьего месяца товаров было в три раза больше, чем на начало прошлого года.
Для решения данного задания обучающимся необходимо: 1) установить вид зависимости в первом отчете - для этого нужно восстановить табличную форму зависимости и оценить данные; 2) после того, как обучающиеся поймут, что имеют дело с графиком функции у = 10 V*, им необходимо проанализировать, что за зависимость представлена во втором отчете; 3) построить график зависимости из второго отчета и проанализировать объемы производства (рис. 3).
Подобная деятельность по ситуационному анализу происходит под контролем преподавателя. Обучающиеся, у которых не получается выработать свой план действий и продвинуться в решении задачи самостоятельно, получают подсказки от преподавателя, который выполняет в данном случае лишь контролирующую и регулирующие функции.
Представленное задание носит междисциплинарный характер; основывается на реальности описываемых в ситуации событий; позволяет обучающимся связать теорию с практикой и найти решение, а также обосновать и пояснить выработанные стратегии и выводы.
Кейс-метод базируется на ситуационном подходе. Сущность кейс-метода заключается в активной самостоятельной деятельности обучающихся при погружении в смоделированную ситуацию, приближенную к реальной, и в поиске решений некоторой проблемы. Подобная специально созданная ситуация должна, на наш взгляд, характеризоваться динамичностью и метапредметностью, чтобы обучающийся попытался подойти к решению с разных позиций, применить имеющиеся знания и способы деятельности без шаблона и готового алгоритма.
Приведем пример использования кейс-метода на уроке информатики по теме «Информационное моделирование на компьютере», при этом нацелим урок на обобщение и систематизацию знаний по теме курса математики «Графическое решение
квадратных уравнений». Продолжительность работы с предложенным видом кейса составляет 80-90 минут учебного времени. С учетом этого возможно совместить урок алгебры и урок информатики и сделать это занятие междисциплинарным. Работа с кейсом строится по следующему алгоритму.
1. Организационный этап (5 минут). Распределение обучающихся по группам по усмотрению учителя; введение в кейс. На этом этапе учитель погружает обучающихся в специально созданную ситуацию: «В одну из лабораторий случайно попали результаты научных экспериментов некоторого ученого, который исследовал особое вещество N. На веществе была табличка. Были также и сопровождающие материалы ученого, но, к сожалению, не все они сохранились. По дневнику ученого можно было определить, что он смог выяснить, при какой температуре начинается разложение данного вещества N. Но эти данные были потеряны. Можно ли извлечь какие-то полезные сведения о веществе N из документов ученого?».
2. Работа с кейсом. На этом этапе обучающиеся знакомятся с содержанием кейс-пакета. В данном случае в пакете находятся 3 документа: табличка с вещества, и два фрагмента дневника ученого (рис. 4). Далее происходит анализ и обсуждение ситуации в группе, выдвижение гипотез. Идея построить графики на основании документов ученого будет достаточно очевидной, и вот здесь возможно распределение обязанностей: кто-то будет строить графики на листке бумаге, а кто-то прибегнет к возможностям компьютерного моделирования. Учитель также выполняет регулирующую и контролирующую функцию и помогает обучающимся выбрать верное направление решения проблемы. Завершиться работа каждой группы должна совместными обоснованными выводами, которые желательно сопроводить демонстрационными материалами (рис. 5), подтверждающими гипотезу
3. Завершающий этап. На этом этапе каждая группа должна продемонстрировать полученные
Производство изделий ювелирной мастерской
■ Количество изделий за первый год
Количество изделий за второй год
1—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I
1 2 3 4 5 б 7 8 9 101112
Рис. 3. Объемы производств ювелирной мастерской
1.04
10 С - изменений нет 2.04
40 С - изменений нет 3.04
90 С - изменений нет 4.04
5.04
6.04
Вещество разлагается
1.03
00С - изменений нет. 2.03
Повысил температуру на один градус -3.03
Повысил температуру на один градус 4.03
Повысил температуру на один градус 5.03
Повысил температуру на один градус 6.03
Повысил температуру на один градус 7.03
Повысил температуру на один градус 24.03
Повысил температуру на один градус 25.03
Повысил температуру на один градус 26.03
Повысил температуру на один градус 27.03
Повысил температуру на один градус
изменений нет.
изменений нет.
изменений нет.
изменений нет.
изменений нет.
изменений нет.
изменений нет.
изменений нет.
изменений нет.
изменений нет.
Рис. 4. Документы кейс-пакета
1 I Г"
12345573 9 10111213141516171319 20212223242526272&
Рис. 5. Вариант сопровождающих материалов по решению кейса
выводы. При этом, возможно, группы могут получить и отличающиеся друг от друга результаты. В этом случае, под контролем учителя следует провести учебную дискуссию и определить, чьи выводы более точные и почему. Отметим также, что подобное кейс-задание не имеет четкого и определенного ответа, есть возможные варианты исхода, и чем качественнее обучающиеся смогут их обосновать, тем лучше они справятся с подобным кейс-заданием.
В ходе анализа кейсов и проведения дискуссий у обучающихся происходит актуализация предметных знаний, они пытаются совместить теорию с практикой, обратиться к тем своим умениям, которые они применяли только в рамках конкретного предмета. При правильном распределении обязанностей по решению кейса каждый член группы должен сделать свой вклад в общее дело, при этом решение вырабатывается более гибкое, так как разные члены группы могут предложить разные
подходы по решению проблемы, что позволяет оценивать и прорабатывать ситуацию с разных сторон. Задачей учителя также является поддержание благоприятной психологической атмосферы работы группы.
Осуществить реализацию метапредметного подхода в образовании и решать проблему разобщенности отдельных учебных предметов, на наш взгляд, возможно при использовании современных образовательных технологий, таких, как кейс-технология, нацеленных на активизацию самостоятельной деятельности обучающихся и на установление межпредметных связей. Отметим, что применение подобной технологии должно проводиться системно и с определенной периодичностью. Только в этом случае можно ожидать планомерного становления метапредметных образовательных результатов, рост качества математического образования и ИКТ-компетентности обучающихся.
Вестник КГУ Л 2019
156
Библиографический список
1. Бабенко А.С., Марголина Н.Л., Матыцина Т.Н. Динамика результатов единого государственного экзамена по математике в 2014-2016 гг. по Костромской области // Вестник Костромского государственного университета. Серия: Педагогика. Психология. Социокинетика. - 2017. - № 1. - С. 28-30.
2. Дурноглазов Е.Е., Мордвинова Е.В. Использование кейс-технологии на уроках информатики для развития самостоятельной деятельности обучающихся // Педагогический поиск. - 2018. - № 2. - С. 17-19.
3. Попова Н.В., Сухарева Т.Н. Использование кейс-метода в обучении английскому языку // Филологические науки. Вопросы теории и практики. - 2018. - № 3-1 (81). - С. 205-207.
4. Примерная основная образовательная программа основного общего образования (одобрена решением федерального учебно-методического объединения по общему образованию) (протокол от 8 апреля 2015 г. № 1/15) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://fgosreestr.ru/ (дата обращения: 06.03.19)
5. Темина С.Ю. Интеграция системного и ситуационного подходов в процессе применения кейс-технологий в профессиональной подготовке учителя // Вестник Костромского государственного университета им. Н.А. Некрасова. - 2009. - Т. 15. -№ 3. - С. 469-473.
6. Турковская Н.В., Чебанова Е.И. Использование кейсов для контроля результатов обучения алгебре в 9 классе в условиях уровневой дифференциации // Инновационное развитие. - 2018. -№ 2 (19). - С. 108-112.
7. Штейнберг В.Э. Сетевые кейс-технологии инновационного взаимодействия Министерства образования РБ и университета // Педагогический журнал Башкортостана. - 2008. - № 4 (17). - С. 7680.
References
1. Babenko A.S., Margolina N.L., Matycina T.N. Dinamika rezul'tatov edinogo gosudarstvennogo ekzamena po matematike v 2014-2016 gg. po Kostromskoj oblasti // Vestnik Kostromskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Pedagogika. Psihologiya. Sociokinetika. - 2017. - № 1. - S. 28-30.
2. Durnoglazov Е.Е., Mordvinova Е. V Ispol'zovanie kejs-tekhnologii na urokah informatiki dlya razvitiya samostoyatel'noj deyatel'nosti obuchayushchihsya // Pedagogicheskij poisk. - 2018. - № 2. - S. 17-19.
3. Popova N.V., Suhareva T.N. Ispol'zovanie kejs-metoda v obuchenii anglijskomu yazyku // Filologicheskie nauki. Voprosy teorii i praktiki. -2018. - № 3-1 (81). - S. 205-207.
4. Primernaya osnovnaya obrazovatel'naya programma osnovnogo obshchego obrazovaniya (odobrena resheniem federal'nogo uchebno-metodicheskogo ob"edineniya po obshchemu obrazovaniyu) (protokol ot 8 aprelya 2015 g. № 1/15) [Elektronnyj resurs]. — Rezhim dostupa: http:// fgosreestr.ru/ (data obrashcheniya: 06.03.19)
5. Temina S.YU. Integraciya sistemnogo i situacionnogo podhodov v processe primeneniya kejs-tekhnologij v professional'noj podgotovke uchitelya // Vestnik Kostromskogo gosudarstvennogo universiteta im. N.A. Nekrasova. - 2009. - T. 15. - № 3. - S. 469473.
6. Turkovskaya N.V., CHebanova Е.1. Ispol'zovanie kejsov dlya kontrolya rezul'tatov obucheniya algebre v 9 klasse v usloviyah urovnevoj differenciacii // Innovacionnoe razvitie. - 2018. - № 2 (19). - S. 108112.
7. SHtejnberg V.E. Setevye kejs-tekhnologii innovacionnogo vzaimodejstviya Ministerstva obrazovaniya RB i universiteta // Pedagogicheskij zhurnal Bashkortostana. - 2008. - № 4 (17). - S. 7680.
