CC BY
57
ВЕСТНИК БУРЯТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
15 I2014
Оцениваются уровни по-разному, например, исходя из 10-бальной системы, максимальная оценка за задания 1-го (базового) уровня составляет 6 баллов, 2-го (среднего) уровня - 8 и 3-го (повышенного) уровня - 10.
Как показывает проводимый нами эксперимент, значительная часть студентов, спустя некоторое время, начинает выбирать задания более высокого уровня, что влечет за собой повышение уровня усвоения знаний.
Первичный анализ результатов усвоения материала позволяет сделать вывод, что в экспериментальных группах успеваемость обучающихся выше, чем в группах, где студентам предлагаются задания в традиционной форме.
Итак, качественная оценка первых полученных нами результатов, показывает целесообразность введения уровневой дифференциации на практических занятиях при обучении физике бакалавров технических направлений подготовки.
Литература
1. Вдовина С. А. Индивидуальные образовательные траектории как средство реализации субъект-субъектных отношений в учебном процессе современной школы: дис. канд. пед. наук: 13.00.01. - Тобольск, 2000. - 175 с.
2. Павлуцкая Н. М. Оценивание качества обучения бакалавров при модульном построении образовательных программ // Вестник ВСГУТУ. - 2013. - №2 (41). - С. 143-146.
3. Трофимова Т. И., Павлова З. Г. Сборник задач по курсу физики с решениями: учеб. пособие для вузов. - 4-е изд., стер. - М. : Высш. шк., 2003. - 591 с.
Павлуцкая Нина Максимовна, кандидат педагогических наук, доцент кафедры «Физика» Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления, Улан-Удэ, e-mail: [email protected]
Pavlutskaya Nina Maximovna, candidate of pedagogical sciences, associate professor, department of physics, East-Siberian State University of Technology and Management, Ulan-Ude, e-mail: [email protected]
УДК 378.14:51
© М. Л. Палеева
О курсе математики в системе интернет-обучения ГЕКАДЕМ для бакалавров технических направлений (заочное обучение)
Статья посвящена проблеме совершенствования математического образования в техническом университете. Обоснована необходимость изменения форм организации учебного процесса у студентов заочного отделения на основе информационных технологий.
Ключевые слова: дистанционное обучение математике, преодоление трудностей познания, средства информационных и коммуникационных технологий (ИКТ).
M. L. Paleeva
On the course of mathematics in the system of the Internet-education HECADEM for bachelors of technical directions (distance education)
The article is devoted to the problem of improvement mathematical education in technical university. The necessity of changing the organizational forms of educational process is grounded for teaching the students of distance department on the basis of information technologies.
Keywords: distance teaching of mathematics, overcoming difficulties of cognition, means of information and communication technologies (ICT).
Повсеместное использование информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) как средств эффективной профессиональной и образовательной деятельности обеспечивает сферу образования технологиями и практиками создания и рационального применения научно-педагогических, учебно-методических и программно-технологических разработок систем дистанционного обучения. Результаты плодотворных исследований проблемы комплексной компьютеризации образования, а именно использование информационных ресурсов, разра-
ботка методик взаимодействия с образовательной целью на базе телекоммуникаций, совершенствование методов диагностики и мониторинга результатов обучения способствуют становлению у выпускников вузов необходимых для инновационного общества и инновационной экономики знаний, опыта и моделей поведения.
Ориентация на технологический прорыв, внедрение наукоемких и ресурсосберегающих технологий требуют компетентных специалистов с ценностными ориентациями и потребностями в постоянном самообразовании и само-
развитии. На уровне высшего профессионального образования это закономерно влечет за собой необходимость реформ, стратегической линией которых является становление у студентов готовности к включению в дальнейшую жизнедеятельность; способностей практически решать встающие перед ними профессиональные проблемы и находить пути профессионального и личностного роста.
Одним из факторов, определяющих результативность профессиональной деятельности выпускников технических вузов, является уровень их математического образования. В научных трудах (А. П. Ершов, М. П. Лапчик, В. Р. Майер, И. В. Роберт, Н. И. Пак и др.) подчеркивается необходимость использования средств ИКТ в обучении математике. Такое обогащение учебного процесса способствует формированию и развитию алгоритмической культуры, освобождает от рутинных вычислений, дает дополнительные возможности для визуализации учебного материала и побуждает познавательный интерес студентов [1]. Накопленный практический опыт требует уделить должное внимание индивидуализации математической подготовки студентов в вузе на основе применения современных информационных технологий как условия повышения качества математической подготовки студентов.
Проблема индивидуализации процесса обучения в контексте повышения качества предметной подготовки на основе управления учебно-познавательной деятельностью рассматривалась в ряде психологических и дидактических исследований (Л. С. Выготский, П. Я. Гальперин, Н. Ф. Талызина, В. В. Давыдов, А. Г. Мордкович и др.). Важным условием развития личности является согласованность, соответствие внешних педагогических воздействий с субъектным состоянием и личностным потенциалом. В профессиональном саморазвитии студента приоритетным является самопознание, самоопределение, самосовершенствование. Пристальное внимание исследователей (В. П. Беспалько, В. А. Гусев, В. А. Крутецкий, И. Я. Лернер и др.) к проблеме управления учебной деятельностью студентов в вузе направлено на мобилизацию их личностного потенциала в процессе самостоятельной учебной деятельности.
В условиях усиления роли ИКТ мы не располагаем теоретическими основами интерактивно-
го управления математической подготовкой студентов, которые требуют учета особенностей субъект-субъектных отношений между центром управления (преподавателем) и студентом. Добровольный процесс трансформации, преобразования окружающего мира и самого себя, поиска и раскрытия собственных ресурсов для преодоления трудностей познания способствует личностному становлению, раскрытию творческого потенциала студента, заинтересованному в искреннем, дружеском стиле общения с преподавателем.
Наибольший обучающий интерес представляет случай, когда для решения задачи студенту недостает имеющихся знаний. В ситуации конфликта между знаниями прошлого опыта и незнанием нового факта принципиально важно осознание студентом затруднения, индивидуальной необходимости и возможности дополнить имеющиеся знания. В этих условиях возникает познавательный интерес и потребность в решении задачи. С. А. Парыгина, И. А. Сенато-ва, Т. В. Гордобаева выделили основные виды трудностей в обучении математике:
1) трудности понимания, запоминания, представления (когнитивный аспект);
2) трудности применения (практический аспект);
3) мотивационные трудности (личностный аспект).
Для студентов технических направлений заочного обучения наиболее актуальны трудности понимания, представления (наглядной интерпретации изучаемых понятий) и применения. Не единственным, но эффективным условием преодоления указанных трудностей может стать мотивация становления и приобретения осознанных представлений о значении прикладных математических знаний в дальнейшей профессиональной деятельности. ИКТ при этом берут на себя (частично или полностью) функцию инструмента познания - подготовка информации, ее наглядная демонстрация. Помимо активизации познавательной деятельности студентов создаются условия индивидуализации обучения математике.
Под дистанционным обучением общепринято понимать комплекс образовательных услуг, предоставляемых широким слоям населения с помощью специализированной информационно-образовательной среды (Е. С. Полат, М. В. Моисеева, М. Ю. Бухаркина, А. Е. Петров, С. В. Агапонов, М. П. Карпенко, В. П. Тихомиров и др.). Совокупность методов, средств и
ВЕСТНИК БУРЯТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
15 /2014
форм взаимодействия преподавателя и студента в процессе самостоятельного и систематически контролируемого освоения студентом определенного массива знаний - суть технологии дистанционного обучения.
В дистанционном обучении преподаватель осуществляет координирование познавательного процесса, закладывает основы самоорганизации и самовоспитания студента, корректирует преподаваемый курс, конструирует и руководит персональным графиком учебного процесса. Специально организованная учебная деятельность делает возможным переход с информационно-репродуктивного обучения на смысло-поисковое, требующее развития рефлексивной направленности мышления. Студенту для преодоления трудностей познания потребуется самостоятельно осмыслить собственный опыт, оценить уровень своих знаний и умений, предвидеть возможные шаги для их преобразования с целью успешной учебной деятельности.
На сайте нашего университета «Студентам», «Сотрудникам и преподавателям» доступен вход в «Систему дистанционного обучения ЗВФ» (dl.istu.edu). Интегрированная среда формирования и передачи знаний - система дифференцированного интернет-обучения ГЕКАДЕМ - обеспечивает современный уровень обучения на основе применения ИКТ [3]. Средствами данной системы мы сконструировали курс математики для бакалавров первого года заочного обучения.
Представлены программа курса, описание, список рекомендуемой литературы, краткий конспект лекций по дисциплине, разработанный сотрудниками кафедры математики ИрГТУ. В описании детализированы пошаговое изучение курса, график выполнения работ; установлены контрольные мероприятия и критерии оценки. В силу специфики математических знаний полагаем значимым обеспечить наглядность действий студентов по преобразованию текстовых, аналитических или графических представлений математических объектов в построении нового знания. Поэтому в учебной работе студенту предлагается вести 2 тетради - рабочую (№1) и для выполнения контрольных заданий по разделам (№2), предъявляемые по требованию преподавателя в электронном виде и лично на зачете. В тетради №1 студент выполняет задания и графические интерпретации, работая с учебными материалами, фиксирует возникающие у него затруднения и вопросы для последующего об-
суждения с преподавателем и сокурсниками.
Предполагается последовательное изучение 5 учебных разделов, обеспеченных презентациями, теоретическими изложениями, контрольными вопросами, индивидуальными заданиями с образцами выполнения: «Линейная и векторная алгебра», «Аналитическая геометрия», «Введение в математический анализ», «Дифференциальное исчисление функций одной и нескольких переменных», «Интегральное исчисление функций одной переменной». Для обеспечения однозначного направления действий студента в освоении учебного материала в презентации и теоретическом изложении каждого раздела актуализируются, вводятся и закрепляются учебные элементы формулировками, иллюстрациями, примерами, заданиями (с правильными ответами), вопросами по теме. Особенностью презентаций является последовательность изложения учебного материала (пример 1), демонстрация решения задач школьного курса с элементами изучаемого раздела (пример 2), представление междисциплинарных связей внутренней и внешней направленности [4], перечисление необходимых к освоению знаний и умений.
Пример 1. Теоретическое изложение раздела «Аналитическая геометрия» предлагается в классическом варианте, в презентации же использован метод аналогии: уравнений прямой на плоскости и плоскости в пространстве; определения углов между двумя прямыми на плоскости и плоскостями в пространстве; условия параллельности и перпендикулярности двух прямых на плоскости и плоскостей в пространстве.
Пример 2. В разделе «Дифференциальное исчисление функций одной и нескольких переменных» рассматривается задание части 1 Единого государственного экзамена базового уровня по материалу курса математики, на которые надо дать верный ответ в виде целого числа или конечной десятичной дроби (2011 г., В11): Найдите наибольшее значение функции
= 2cos x + Sx -
л/Эп
на отрезке
Ответ: 1.
Для актуализации соответствующих теоретических сведений предполагается регулярное консультирование (индивидуальное и в форме семинаров) студентов по теоретическим вопросам, преобразованиям аналитического и графического представления математических объектов. Установка на осознанное применение знаний в решении задач положительно влияет на продуктивность самостоятельной деятельности студента.
71
0
У
3
2
Текущий тестовый контроль как средство обратной связи и корректировки в обучении реализует систематическое управление учебной деятельностью, стимулирует регулярную целенаправленную работу студентов. Внешне опознаваемые действия студентов отражают единицы понимания и усвоения - понятие, формула, применение формулы, метод и т. д. Такие учебные элементы являются индикаторами контроля. Для выработки корректирующих действий были разработаны тематические тесты, например, для раздела «Аналитическая геометрия» - «Прямая на плоскости», «Плоскость в пространстве», «Прямая и плоскость в пространстве», «Кривые второго порядка».
В системе ГЕКАДЕМ существуют дополнительные виды контроля знаний, и одно из них -индивидуальное задание. С учетом содержательно-методических линий в обучении математике, вытекающих из положений ФГОС, актуально становление готовности студента к активному использованию компьютера для расчетов, анализа, визуализации математических объектов и явлений. С этой целью разработаны «расширения» контрольных заданий, реализуемые средствами MS Excel, например: «Решение системы линейных уравнений», «Построение графиков и нахождение точек пересечения линий». Обязательную часть контрольного задания студент выполняет аналитически в тетради №1, используя записи тетради №2, презентацию и теоретическое изложение раздела, образец выполнения задания. В продолжение ему предлагаются инструкции для выполнения задания на компьютере. «Расширением» является не только освоение новых процедур и методов математической деятельности, но и изучение дополнительных приемов решения. Например, в контрольном задании к разделу «Линейная и векторная алгебра» требуется аналитически решить систему линейных уравнений двумя способами (методом Крамера и методом Гаусса). После проверки задания студенту предлагается решить
систему тремя методами: Крамера; обратной матрицы; средствами решения оптимизационных задач (инструмент-надстройка «Поиск решения») программного пакета MS Excel. Постановка и решение прикладных заданий не только повышают активность процесса познания, мотивируют усвоение информации, но и позволяют включить ранее изученные понятия и методы в систему знаний, которая является содержанием изучаемой в данный момент дисциплины.
В предложенном нами контенте дистанционного обучения математике бакалавров технических направлений обеспечиваются:
- индивидуализация процесса обучения, своевременное реагирование на затруднения студентов в применении математических знаний;
- педагогическое воздействие и общение для стимуляции саморазвития личности студента, изменения его ожидающей позиции на активную в разрешении проблемных познавательных ситуаций;
- реализация практико-ориентированного обучения математике с целью положительной мотивации и адекватной самооценки в преодолении трудностей;
- осознанное использование студентами математической символической записи и терминологии.
Литература
1. Гефан Г. Д., Кузьмин О. В. Активное применение компьютерных технологий в преподавании вероятностно-статистических дисциплин в техническом вузе // Вестник КГПУ им. В. П. Астафьева. - 2014. - № 1 (27). - С. 57-61.
2. Парыгина С.А., Сенатова И.А., Гордобаева Т.В. О преодолении трудностей освоения студентами математических дисциплин в условиях реализации ФГОС ВПО в ЧГУ // Вестник Череповецкого государственного университета. - 2013. - Т. 1, № 3. - С. 128-132.
3. Курганская Г. С. Дифференцированная система обучения через Интернет. - Иркутск : Изд-во Иркут. ун-та, 2000. - 103 с.
4. Кузьмин О. В., Палеева М. Л. О профессионально направленных заданиях по математике для подготовки бакалавров технических направлений // Вестник ИрГТУ. -2012. - №9. - С. 368-372.
Палеева Марина Леонидовна, кандидат педагогических наук, доцент кафедры общеобразовательных дисциплин, Иркутский государственный технический университет, e-mail: [email protected]
Paleeva Marina Leonidovna, candidate of pedagogical sciences, associate professor, department of comprehensive disciplines, Irkutsk State Technical University, e-mail: [email protected]
