CC BY
46
УДК 378.147:[378.124:911]:51
Кулеш Ирина Николаевна
Ассистент кафедры алгебры, геометрии, теории и методики обучения математике Кузбасской государственной педагогической академии, [email protected], Новокузнецк
КОНСТРУИРОВАНИЕ МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ГЕОГРАФИИ
Kulesh Irina Nicolaevna
Assistant of algebra, geometry, theory and methodology of teaching mathematics Kuzbass State Pedagogical Academy, [email protected], Novokuznetsk
CONSTRUCTION OF MODELS OF FORMATION
OF MATHEMATICAL COMPETENCE OF FUTURE TEACHERS
OF GEOGRAPHY
Значимость компетентности специалиста в будущей профессиональной деятельности предполагает развитие ее в образовательном процессе вуза. Несомненным остается тот факт, что в условиях информатизации и техно-логизации гуманитарного знания потребность в специалистах с развитой математической компетентностью растет.
Одной из причин недостаточной изученности проблемы формирования математической компетентности будущих учителей географии является недооценка значимости этого личностного качества для их будущей профессиональной деятельности. Насыщение географического знания математическими интерпретациями в экологической, природоохранной, метеорологической сферах следует рассматривать как усиливающуюся тенденцию современного развития общества. Для современного учителя особо значимой является исследовательская составляющая его профессиональной деятельности: он должен не только обеспечить углубленное изучение предмета, но и развивать творческие способности школьников, формировать их основные умения и навыки учебно-исследовательской деятельности. Поэтому математическая компетентность будущего учителя географии является важным условием обеспечения качества его исследовательской деятельности; в связи с чем возникает необходимость исследования процесса формирования математической компетентности у будущих учителей географии.
Термин «математическая компетентность» довольно широко используется в педагогической литературе применительно к учащимся средней школы. В толковании его содержания выделяют два подхода.
Первый подход связан с пониманием математической компетентности как компонента интеллекта. По мнению Ч. Спирмена, интеллект есть степень успешности решения индивидом тестовых заданий любого характера,
при решении которых в области математики интеллект зачастую сводится к математической компетентности его носителя [5].
Второй подход основан на понимании математической компетентности как способности человека к практической реализации полученного им ма-техматического образования.
Для более глубокого раскрытия понятия математической компетентности обратимся к работе Э. Ф. Зеера [4]. Он определяет компетентностный подход как приоритетную ориентацию на цели - векторы образования: обучаемость, самоопределение, самоактуализация, социализация и развитие индивидуальности. В качестве инструментальных средств достижения этих целей выступают принципиально новые образовательные конструкты: компетентности, компетенции и метапрофессиональные качества. Компетентности имеют действенный практико-ориентированный характер в отличие от обобщенных универсальных знаний, поэтому они, помимо теоретических и прикладных знаний, включают когнитивную и операционально-технологическую составляющие. Приобретение, преобразование и использование знаний предполагает активную познавательную деятельность, поэтому в структуру компетентности входят деятельностные, процессуальные, эмоционально-волевые и мотивационные компоненты. В итоге он делает вывод о том, что компетентность - это совокупность знаний в действии, а компетенции - интегративная целостность знаний, умений и навыков, обеспечивающих профессиональную деятельность или способность человека реализовывать на практике свою компетентность. Под «метапрофес-сиональными качествами» понимаются такие качества личности специалиста, которые «эксплуатируются» в группе смежных и разнопрофильных профессий.
К таким метапрофессиональным качествам можно отнести математическую компетентность будущих учителей географии.
Исходя из вышеизложенного, понятие математической компетентности будущих учителей географии определим следующим образом: математическая компетентность будущих учителей географии - это результат овладения определенным комплексом теоретических и практических знаний, который реализуется через индивидуально выработанные стратегии применения математического аппарата в образовательной, учебно-исследовательской, профессиональной деятельности, способности адаптировать полученные математические знания на необходимое направление в области географической науки.
Математическая компетентность будущих учителей географии, как, впрочем, и любая компетентность, является сложным образованием, включающим в себя несколько видов компетентности как ее компонентов. Становление каждого компонента связано с формированием его характеристик и свойств как части целостной системы.
И. И. Бондаренко [2] рассматривает математическую компетентность студентов гуманитарного профиля и выделяет пять её компонентов (позна-
вательный, общекультурный, мотивационный, прикладной, утилитарный), которые соотносит с видами общеобразовательной практики.
Т. А. Долматова [3] рассматривает математическую компетентность будущего учителя биологии и выделяет такие её компоненты как мотивационный (личностный), когнитивный (теоретический) и деятельностный (практический), обеспечивающие готовность выпускника осуществлять профессиональную деятельность.
О. В. Аверина [1], изучая профессионально-математическую компетентность выпускника экологического факультета, выделяет аспекты (когнитив-но-эвристический, экспериментально-исследовательский и деятельностноповеденческий), наиболее значимые для решения задач в сфере экологического и природоохранного труда.
С учетом этих аспектов О. В. Аверина, выделяет следующие компоненты профессионально-математической компетентности:
— аксиологический компонент (принятие на индивидуальном уровне необходимости специальной математической подготовки специалиста);
— гностический компонент (овладение прикладными математическими технологиями и комплексность освоения математического аппарата, применяемого в будущей профессиональной деятельности);
— процессуально-технологический компонент (овладение вариативным математическим аппаратом, применяемым в различных специализациях природоохранной деятельности и сформированность навыков использования математических технологий для решения прикладных задач экологической деятельности).
В отличие от О. В. Авериной для выделения компонентов математической компетентности будущих учителей географии будем учитывать инновационные подходы, которые могут наиболее эффективно способствовать организации процесса формирования математической компетентности.
В нашем исследовании в качестве методологических оснований формирования отдельных компонентов математической компетентности будущих учителей географии выделены следующие инновационные подходы к ее совершенствованию: деятельностный, компетентностный, личностно ориентированный, технологический и модульно-рейтинговый.
Формирование математической компетентности будущих учителей географии будет эффективно в рамках процесса обучения его будущей профессиональной деятельности. Специальная математическая деятельность учителя географии рассматривается как один из компонентов профессиональной педагогической деятельности, направленный на формирование профессиональных, математических и методических умений. Основной целью (результатом) математической подготовки учителя географии в педвузе становятся интегрированные математические (традиционные и инновационные) знания и умения.
Согласно учебному плану специальности в Кузбасской государственной педагогической академии, средством формирования математической компетентности будущего учителя географии может выступать не только обу-
чение базовому курсу математики, но и дисциплине по выбору «Математические методы в географических и биологических исследованиях».
Компетентностный подход должен обеспечивать комплексность и непрерывность математической подготовки будущего учителя географии, непрерывность и целостность профессионально-личностного становления студента в течение всех лет обучения в вузе.
Представляется, что психологической основой совершенствования математической подготовки будущего учителя географии может быть деятельностный подход к обучению с выделением видов деятельности преподавателя и студентов, поскольку профессионализм педагога определяется уровнем его профессиональной деятельности. Деятельностный характер должны носить: цели обучения, выраженные в действиях студентов; содержание обучения, включающее профессионально ориентированные задачи; учебный процесс, осуществляемый в деятельности, которая адекватно отражает структуру профессиональной педагогической деятельности.
Становление учителя определяется повышением уровня его профессиональной деятельности, поэтому в математической подготовке студентов целесообразно использовать элементы личностно ориентированного подхода к обучению. Уровни обучения должны соответствовать уровням усвоения, определяемым последовательностью процессов полного цикла учебно-познавательной деятельности: 1-й уровень (понял, запомнил, воспроизвел) -минимальный, 2-й уровень (применил усвоенное в стандартной ситуации) - базовый, 3-й уровень (перенес усвоенное в нестандартную ситуацию) - профессиональный уровень. Реализация личностно ориентированного подхода должна проявляться в проектировании личностно ориентированных целей обучения, учебных заданий, в использовании различных форм учебной деятельности, в организации контроля и оценки. Это могут быть профессионально ориентированные задачи, причем, составленные на основе данных регионоведческого характера, профессионально ориентированные задания, но в тестовой форме.
Характерные черты личностно ориентированного обучения проявляются в модульном обучении, сочетающем в себе различные подходы к организации образовательного процесса. От проблемного обучения оно позаимствовало его главные особенности: проблемную подачу материала в модуле, нестандартность упражнений; от активного обучения - технологии и методы обучения, позволяющие повысить познавательную активность обучающихся. Модульное обучение обеспечивает гибкость управления образовательным процессом, включая вариативность методов и средств обучения, гибкость системы контроля и оценки, индивидуализацию учебно-познавательной деятельности обучающихся. Важным достоинством модульного обучения выступает его преемственность. Достоинством модульного обучения является отход от поточного метода обучения и переход к индивидуальной подготовке специалистов, перенос центра тяжести учебного процесса на самостоятельную работу студентов.
Для реализации личностно ориентированного подхода и обеспечения качества математической подготовки будущих учителей географии необходимо опираться на технологический подход, предусматривающий:
— проектирование дифференцированных целей, выраженных в действиях студента: знает ..., понимает владеет ..., что обеспечивает их диагнос-тичность;
— представление содержания обучения в виде системы дифференцированных заданий соответственно уровням сформированности математической компетентности,
— использование в организации учебных занятий различного сочетания групповой, коллективной и индивидуальной форм деятельности, лежащих в основе соответствующих педагогических технологий;
— осуществление контроля усвоения знаний и способов деятельности, характерных для педагогической технологии (тесты, задания в тестовой форме, и разноуровневые контрольные работы).
Формирование математической компетентности рассматривается нами как целостный процесс, целью которого является описание его структуры на основе выделения ведущих компонентов, связей и зависимостей между ними, что позволит обеспечить эффективность протекания процесса формирования математической компетентности и гарантированное получение запланированных результатов обучения математике.
В качестве основных структурных компонентов процесса формирования математической компетентности будущих учителей географии мы выделили мотивационно-ориентационный, когнитивно-деятельностный, коммуникативно-консультационный и рефлексивно-оценочный.
Процесс формирования математической компетентности есть процесс формирования всех его компонентов. Проанализируем возможности формирования каждого из выделенных компонентов.
Формирование мотивационно-ориентационного компонента математической компетентности предполагается осуществлять, через различные мотивы учебно-познавательной деятельности студентов.
В процессе решения прикладной задачи студенту будет необходимо составить и решить математическую модель географического объекта или явления, что требует использования соответствующих математических знаний и умений. Все это свидетельствует о формировании у них когнитивнодеятельностного компонента математической компетентности.
Взаимодействие студента и преподавателя целесообразно построить в форме диалогического общения, консультирования и коррекции, что будет способствовать развитию коммуникативно-консультационного компонента.
Самостоятельность студентов в рамках компетентностного подхода является одним из самых значимых качеств личности. Для того чтобы формируемые компоненты математической компетентности стали личностно-значимыми, необходимо обратить обучающегося к самому себе с использованием методов педагогической поддержки развития самостоятельной личности:
332
- метод самооценки - обучение адекватному оцениванию себя, своих знаний, умений и навыков (карта самодиагностики, лист рефлексии);
- метод самоорганизации - обучение самостоятельному планированию своей деятельности (лист рейтинг-контроля);
- метод самоопределения - создание ситуаций, когда обучающийся сам должен сделать выбор (выбор уровня сформированности математической компетентности);
- метод самоконтроля (использование системы тестирования на ПК в обучающем режиме).
Промежуточный и конечный результаты деятельности по формированию математической компетентности в сочетании со средствами диагностики формируют рефлексивно-оценочный компонент.
Процесс формирования математической компетентности у будущих специалистов изучала Н. Г. Ходырева [6]. Обращение к этой проблеме она мотивирует тем, что современное гуманитарное образование имеет интегративное качество, то есть включает в себя подготовку общекультурной и компетентной личности во многих областях, в частности, и в области математики. Она соотносит математическую компетентность с личным опытом субъекта по осуществлению математических преобразований в различных областях жизнедеятельности. Здесь же она подчеркивает необходимость развития математической компетентности будущих специалистов, указывая на то, что они должны не только знать математику, но и владеть способами получения математических фактов и их передачи другим людям, иметь навыки совершенствования математических знаний и умений. Таким образом, к математической компетентности следует отнести состав и её проявления в процессе обучения студентов.
Становление математической компетентности будущего специалиста, по мнению Н. Г. Ходыревой, происходит в три этапа. Первый этап связан с возникновением положительного отношения студента к информационным моделям и математическим знаниям. Очевидно, что мотивационная составляющая процесса формирования математической компетентности будущего специалиста позволяет ему преодолеть негативное отношение к математике и убеждение, что математика - это сложный и бесполезный в реальной жизни блок информации. Второй этап направлен на формирование содержательно-операцион-ной сферы математической компетентности будущего специалиста, как с точки зрения ее содержания, так и областей практической реализации. Третий этап сопряжен с переходом студентов к рефлексивным и контрольно-оценочным умениям применять математические знания в информационных моделях.
Выделенные Н. Г. Ходыревой аспекты формирования математической компетентности будущих специалистов учитываются при рассмотрении этого качества личности у студентов гуманитарного профиля непедагогических специальностей. Такого рода исследования, посвященные формированию математической компетентности будущих учителей, фактически не проводились.
Смысловое наполнение компонентов процесса формирования математи-
ческой компетентности будущих учителей географии в педагогическом вузе целесообразно осуществлять на каждом из следующих этапов: ценностном, деятельностном и диагностическом.
Ценностный этап нацелен на формирование мотивационно-ценностного отношения будущего учителя географии к математическим знаниям и умениям и определение необходимых в профессиональной деятельности знаний, умений и способностей. Деятельностный этап - наиболее продолжительный в математической подготовке будущих учителей географии, направлен на формирование комплекса знаний, умений и способностей будущего учителя географии как основы математической компетентности и способностей самостоятельно пополнять знания, умения. Особое внимание на данном этапе уделяется созданию коммуникативной среды между субъектами обучения и активизации учеб-но-познавательной деятельности в результате перехода от прямого управления субъектом обучения к самоуправлению и самообразованию. Диагностический этап связан с формированием и активизацией потребности в профессиональном саморазвитии, а также с формированием и развитием умений самооргани-зационной деятельности как составляющей рефлексивно-оценочной культуры будущего педагога.
Структура математической компетентности предполагает процесс её изменения в движении от одного уровня к другому. Логика исследования позволяет нам использовать шкалу уровневой оценки, включающую в себя три степени градации: минимальный, базовый, профессиональный.
Таким образом, для формирования математической компетентности будущего учителя географии в условиях реализации комплекса инновационных подходов к обучению необходимо, чтобы:
— цели обучения включали формирование математических знаний и умений и были выражены в деятельностной форме (в действиях обучаемого) и дифференцированы по уровням усвоения;
— содержание обучения было интегрированным, т. е. включало математический материал (математику и математические методы в географических и биологических исследованиях) и было представлено в деятельностной форме (в виде разноуровневых учебных заданий);
— в организации учебного процесса был реализован компетентностный подход, использовались различные формы учебной деятельности студентов, наряду с другими средствами обучения использовался компьютер, осуществлялся дифференцированный контроль и оценка результатов обучения;
— осуществлялся технологический подход к обучению как сочетание деятельностного и модульно-рейтингового подходов в целях, содержании и организации учебного процесса с целью формирования математической компетентности будущего учителя географии в педвузе.
Выделение компонентов математической компетентности и этапов её формирования, определение комплекса инновационных подходов к обучению студентов и организации их учебно-познавательной деятельности послужило основой для построения структурно-функциональной модели процесса формирования математической компетентности (рисунок).
334
Этаны процессаЦенностный
П)Формирование мотивационно-ценностного I отношения будущего учителя географии к ■ математическим знаниям и умениям;
12) определение необходимых в 1 профессиональной деятельности знаний,
1 умений и способностей
I 117с£ормпрованис"комплскса знании, I |умсний и способностей будущего I | учителя географии как основы I I математической компетентности;
I 12) формирование способности I I самостоятельно пополнять знания,
* Iумения
Деятельностный Диагностический
, *, -армирование коммуникативной среды і между субъектами обучения;
|2) активизация учебно-познавательной і деятельности в результате перехода от I прямого управления субъектом обучения к Iсамоуправлению и самообразованию
11) Формирование и активизацпя”
I потребности в профессиональном I саморазвитии;
(2) формирование и развитие умений 1самоорганизационной деятельности как I составляющей рефлексивно-оценочной I культуры будущего педагога
¿3 = х н
2 о £ Я § о
3 « = 2 ь г
I— ? ®
£ а * 2 !■
Рейтинговая система контроля
Профессионально ориентированные задачи регионоведческого характера
О І Н
0 £ аЗ з о х
1 I о
= £ Е
и 3 о
о н 5
Модульная структура курса «Математика» и дисциплины по выбору «Математические методы в географических и биологических исследованиях»
т „ :............~т~
Формы: лекции и
практические
занятия,
самостоятельная
работа,
индивидуальные
консультации
Методы:
математическое
моделирование,
самообразование,
конструирование
Средства: разноуровневые абстрактные
математические задачи и профессиональноориентированные задания в тестовой форме, обучающее тестирование
2 -о 2 Ї >-й = 5 *5 = з
5нс
ГА? С‘" с С
РЕЗУЛЬТАТ ОБРАЗОВАНИЯ:
достигнутый уровень сформированности математической компетентности будущих учителей географии
Тестирование на ПК в обучающем режиме
Карта
самодиагностики
Диалогическое общение
Консультирование
11
Коррекция
И 2 I
§15
Студент - студент
X_________'Л
Взаимоконтроль
~1
Рефлексивная деятельность ... -і..;:,"
Преподаватель - студент
~Т............ 1
Рейтинговый
контроль
Система тестирования на ПК
I..........,._А ~
Система педагогических средств, выводящих студента на уровень образовательного стандарта
Возможные затруднения и пробелы в базовых знаниях
Лист рефлексии
Самоконтроль студентами результатов коррекционной работы
Затруднения при усвоении учебного материала
Контроль работы над ошибками и результатов коррекции на практических занятиях и их анализ
Контроль преподавателем результатов коррекции с помощью заданий в тестовой форме
Внутримодульпая
диагностика
Входной контроль
Текущий контроль
Итоговый контроль _
Диагностика уровней сформированное™ математической компетентности
Минимальный
Базовый
Профессиональный
Структурно-функциональная модель формирования математической компетентности будущих учителей географии в условиях реализации комплекса инновационных подходов
КОНСТРУИРОВАНИЕ МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ...
Использование подобной модели формирования математической компетентности позволит максимизировать образовательный результат. Определение результатов образования означает переход к студентоцентрированной модели подготовки специалиста, когда акцент с содержания обучения переносится на результат, то есть на те компетенции, которые могут обеспечить возможность полноценного выполнения профессиональной деятельности. Фокусирование образовательного процесса на достижении обучающимися заданного результата образования делает преподавателя и студента равноправными субъектами образовательного процесса со своими задачами, но с единой образовательной целью.
Библиографический список
1. Аверина, О. В. Формирование профессионально-математической компетентности экологов в вузе [Текст]: дис... канд. пед. наук / О. В. Аверина. - Москва, 2007. - 175 с.
2. Бондаренко, И. И. Развитие математической компетентности студентов гуманитарных специальностей в практико-ориентированном обучении [Текст]: дис. ... канд. пед. наук / И. И. Бондаренко. - Оренбург, 2007. - 161 с.
3. Долматова, Т. А. Технологический подход к обучению математике будущих учителей биологии в педагогическом вузе [Текст]: автореф. дис. ... канд. пед. наук / Т. А. Долматова. - Красноярск, 2006. - 22 с.
4. Зеер, Э. Ф. Компетентностный подход к модернизации профессионального образования [Текст]/ Э. Ф. Зеер, Э. Э. Сыманюк // Высшее образование в России. -2005.-№4.-С. 23-29.
5. Спирмен, Ч. Структура интеллекта [Текст]/ Ч. Спирмен. - М.: Наука, 1996. -216 с.
6. Ходырева, Н. Г. Становление математической компетентности будущего учителя при подготовке в педагогическом вузе: [Электронный ресурс] / Н. Г. Ходырева// Педагогические проблемы становления с^бъектности школьника, студента, педагога в системе непрерывного образования: Сб. науч. и метод, трудов. Вып. 3 / Под ред. Н. К. Сергеева, Н. М. Борытко. - Электрон дан. - Волгоград: Изд-во ВГИП-КРО, 2001. - 80 с. - Режим доступа: http://borytko.nm.ru/papers/subject3/hodireva.htm.
