CC BY
5
Scientific journal
PHYSICAL AND MATHEMATICAL EDUCATION
Has been issued since 2013.
Науковий журнал
Ф1ЗИКО-МАТЕМАТИЧНА ОСВ1ТА
Видаеться з 2013.
http://fmo-journal.fizmatsspu.sumy.ua/
Криворот Т.Г. О^нка методики тдготовки студент'ю до застосування математично¡' статистики. Фiзико-математична осв'та. 2019. Випуск 4(22). С. 157-160.
Kryvorot T. Estimation procedures training students to the use of mathematical statistics. Physical and Mathematical Education. 2019. Issue 4(22). Р. 157-160.
DOI 10.31110/2413-1571-2019-022-4-024 УДК 378
Т.Г. Криворот
1нститут професiйно-технiчно¡'осв'ти, Украна tania.krivorot@gmail.com ORCID: 0000-0002-4267-077X
ОЦ1НКА МЕТОДИКИ П1ДГОТОВКИ СТУДЕНТ1В ДО ЗАСТОСУВАННЯ МАТЕМАТИЧНО1 СТАТИСТИКИ
АНОТАЦ1Я
Формулювання проблеми. Процес пдготовки студенте е складним, багатогранним i оцнюеться в умовах постйних динам'чних змн, тому для забезпечення результативно¡'тдготовки фахiвцiв будь-яко'1 галузi й системи освти зокрема, необхiдно здйснювати контроль метод'ю та вносити в'дпов'днi корективи. Дане досл'дження здйснювалося за допомогою експерименту у середовищi нововведених педагог'ыних умов. Метою експерименту було визначення впливу та перев'рка д'евостi педагог'чних умов i розроблено'1 педагог'чно¡' модел'1 тдготовки студент'ю до застосування математично¡' статистики у наукових досл'дженнях. Завданням експерименту було встановлення особливостей щодо органiзацü' умов та керiвництва навчальною д'яльшстю студент'ю, а також впровадження, визначення доцiльностi, оцнка та обфунтування д'евостi визначених педагог'чних умов.
Матер/'али i методи. У експериментальному досл'дженш взяли участь 158 респондент'ю контрольно¡' групи i 152 респонденти експериментально\ групи. Для визначення р'юня тдготовки студент 'ю до застосування математично'¡ статистики у наукових досл'дженнях використано стобальну шкалу оцнювання. Порiвняння м'ж контрольною та експериментальною групами здйснювалося за непараметричним критер'ем х2 (х/'-квадрат).
Результати. У в'дпов'дност'! з визначеними показниками тдготовки студент'ю до застосування математично'¡ статистики тдтверджено результативнiсть визначених педагог'чних умов та розроблено'1 модел '1. Обфунтовано пропозицй' та рекомендацп щодо удосконалення змсту, обрання метод'ю, форм та засобю навчання. Визначено критерй' оцнювання, показники та р/юн/ тдготовки студент'ю до застосування математично¡'статистики.
Висновки. Основн результати досл'дження i рекомендацп з пдготовки майбутшх фахiвцiв до застосування математично¡' статистики можуть бути запроваджеш в освiтнiй процес закладю вищоУосвти Украни, якi здйснюють професiйну тдготовку викладачю.
КЛЮЧОВ1 СЛОВА: пiдготовка, математична статистика, методика, педагогiчнi умови, модель, критерй'оцiнювання.
ВСТУП
Сучасн умови становлення вищо'' освти в Укра'н передбачають тдвищення якосп тдготовки студенпв, як у аспект оргаызацп освтнього процесу так i у проведены наукових дослщжень з формулюванням дост^рних виснов^в i рекомендаций. У цьому контексп, професшысть майбутнього науковця визначаеться його готовыстю застосовувати математичну статистику у сво'й дiяльностi.
Постановка проблеми. Аналiз тдготовки студенпв вищо''' школи та визначення сучасного стану тдготовленосп викладачiв до застосування математично'' статистики свщчить про наявний невисокий рiвень знань з математично'' статистики та про недосконалкть кнуючо'' методики тдготовки студенпв до використання засобiв математично'' статистики у наукових дослщженнях. Встановлено, що кнуе потреба в систематичнш, цтеспрямоваый тдготовц студенпв до використання засобiв математично'' статистики в рамках академiчного курсу.
Аналiз актуальних дослщжень. Питання математично' тдготовки студенпв вищих навчальних закладiв висвп^люються у працях вчених-математи^в (Вуколов, 2008; 1вченко, 2010; Слепкань, 2000; Бююль, 2002; Крамер, 2007), а також дослщниюв-педагопв (Жалдак, 2009; Журавська, 2009; Зязюн, 2006; Лузан, 2008). Вивчення конкретних педагопчних дослщжень показуе, що переважае некомпетентне використання засобiв математично'' статистики для тдтвердження вiрогiдностi здобутих наукових результа^в. При обробц та Ытерпретацп Ыформацп виникае проблема узгодити вщповщысть мети i змкту поставлених дослiдницьких завдань з можливостями засобiв математично'' статистики.
ISSN 2413-158X (online) ISSN 2413-1571 (print)
Мета дослщження. Визначити, теоретично обГрунтувати та експериментально перевiрити методику тдготовки студентiв вищого навчального закладу до застосування математично''' статистики у наукових дослщженнях.
МЕТОДИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ
Для реалiзацN завдань дослiдження використано таю методи: аналiз, синтез - при вивченн навчально-нормативно''' документацГ'' i психолого-педагогiчноí лiтератури; порiвняння, зiставлення - з метою порiвняння пiдходiв дослщниюв до розв'язання проблеми дослiдження; моделювання - для розробки педагогiчноí моделi пiдготовки студентiв до застосування математично!' статистики; тестування, анкетування, спостереження - з метою визначення рiвня засвоення та використання засобiв математично' статистики; педагопчний експеримент - для експериментально'' перевiрки ефективностi розроблено''' методики тдготовки; засоби математично' статистики - критерм х2 (критерiй згоди Пiрсона) для обробки експериментальних даних i з метою забезпечення вiрогiдностi та об'ективност отриманих результатiв дослiдження.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ
Пiдготовку студентiв до застосування математично'' статистики визначено сукупнiстю наступних елементiв: органiзацiя процесу навчання в контекст майбутньо''' професiйноí дiяльностi, розширення практичного застосування засобiв математично' статистики та сучасних програм, активiзацiя розумово' дiяльностi студентiв в умовах самоосвiти i самореалiзацií, органiзацiя ситуацiй, якi потребують знань, умiнь i навичок для використання засобiв математично'' статистики.
У рамках дослщження було проведено науково-педагогiчний експеримент з розробки методики тдготовки майбутых фахiвцiв до використання засобiв математично' статистики у наукових дослщженнях та перевiрки ефективностi цiеí методики.
Визначена методика носить системний пщхщ i створюе всi необхiднi умови для вивчення математично'' статистики. Запровадження методично'' системи спрямовуе студенев до позитивно' мотивацп, до пошуково''' дiяльностi та до використання засобiв математично'' статистики. Форми, методи i засоби навчання та змкт удосконалено' методично'' системи обрано виходячи з потреб науково-педагопчного дослщження та з урахуванням попередньо' математично'' пiдготовки студентiв та 'х можливостей.
Визначено та обГрунтовано три педагопчы умови: введення питань використання засобiв математично'' статистики у науково-педагопчних дослiдженнях до змiсту дисциплiни "Основи наукових дослiджень в педагогiцiм (удосконалення змкту дисциплiни для пiдготовки фахiвцiв освiтнього рiвня «Мапстр»); систематизацiя та узагальнення знань студенев до використання засобiв математично'' статистики у науково-педагопчних дослщженнях (упровадження спецкурсу "Засоби математично' статистики у науково-педагопчних дослщженнях"); удосконалення оргаызацп та змiсту науково-педагопчно''' практики майбутнiх викладачiв з метою актуалiзацíí використання засобiв математично'' статистики у науково-педагопчних дослщженнях.
Для удосконалення тдготовки студенев до використання засобiв математично' статистики розроблено модель, у якш виокремлено цiльовий, змiстовно-операцiйний та результативно-оцЫювальний блоки, що iнтегруються у цЫсну керовану систему.
Цiльовий блок - вщповщно до запиту сустльства розкривае мету та завдання тдготовки - формування у студенев знання та вмЫня з математично'' статистики, наукового свтогляду, мотивацп навчально'' i науково-практично'' дiяльностi та отримання досвщу обробки результатiв педагогiчних дослiджень засобами математично' статистики, тдвищення рiвня професiоналiзму.
Змiстовно-операцiйний блок розкривае змiст, методику та принципи тдготовки студенев до використання засобiв математично' статистики; оргаыза^ю (добiр форм, методiв, засобiв навчання); забезпечення суб'ектного тдходу до навчання студенев (в цьому блоцi здмснюеться реалiзацiя обГрунтованих педагогiчних умов, як забезпечують пiдготовку майбутнiх фахiвцiв).
Результативно-оцшювальний блок спрямований на цiлеспрямовану систематичну дiагностику навчальних досягнень студентiв, оцЫку основних напрямiв пiдвищення рiвня тдготовки та прояву особиспсних характеристик майбутыми викладачами до використання засобiв математично'' статистики у наукових дослщженнях.
Модель, як певний спещально органiзований i цiлеспрямований освiтнiй процес, складаеться з трьох етатв: мотивацiйно-пiзнавального (теоретична тдготовка); тренувально-виконавчого (практична пiдготовка); рефлексивно-творчого (науково-дослщницька пiдготовка).
Здiйснено вибiр дидактичних методiв для оптимiзацГ'' навчального процесу та тдвищення його результат. Методи, як успiшно використовуються у процес вивчення всiх навчальних дисциплiн (лекщя, лекцiя-бесiда, пояснення, самостiйна робота та робота з джерелами шформацп), методи, як дають позитивнi результати при викладанн саме природничо-математичних дисциплiн (розв'язування задач, практичн роботи, виконання розрахункових робп-). Для творчого осмислення матерiалу та розвитку критичного мислення студенев використовуемо засоби активiзацíí навчання - мозковий штурм в малих групах, розв'язування контекстних дослщних задач, дiловi ^гри.
Мозковий штурм в малих групах: навчання в малих групах сприяе активiзацíí й результативности тдготовки та формуе умЫня доводити i вiдстоювати свою точку зору, а мозковий штурм, як метод навчання, сприяе активiзацN' мислення та тдвищенню самостшносп у пiдготовцi майбутнiх викладачiв до використання засобiв математично'' статистики. Для реалiзацíí даного методу з групи формуемо три тдгрупи: експерти, генератори та спостерiгачi. Пiсля проведення процедури мозкового штурму слщують дебати мiж малими групами щодо обговорення власного шляху та аналiзу результат дослщження.
Використання контекстних дослiдних задач встановлюе зв'язок мiж рiзними поняттями математично'' статистики, допомагае студентам вивчити необхщж вiдомостi з математично'' статистики та вщточити вмiння i навички практичного застосування знань. Контексты дослщы задачi формують дослiдницькi вмiння, розвивають тзнавальну дiяльнiсть та е
близькими до реальних завдань, з якими у сво'й професiйнiй дiяльностi може зiткнутися майбутый викладач. Так задачi несуть в собi розвиваючу цiннiсть та мають велику методичну значимкть. Вони допомагають студенту глибше осво'ти матерiал, спонукають до самостшно''' роботи.
Дiловi ^гри використовуемо для закртлення i комплексного застосування знань, здобутих пiд час аудиторного та самоспйного вивчення математично''' статистики. За допомогою дiловоí гри у студент формуеться чiтке уявлення про професшну наукову дiяльнiсть та розвиток навичок управлЫня реальними процесами, що вимагають використання засобiв математично''' статистики. Дтова гра iмiтуе професiйну дiяльнiсть, оргаызовану у навчально-дослiдницьких цiлях, при цьому кожен учасник гри виконуе конкретну профеайну роль.
Вщповщно до розроблено''' методики пiдготовки студентiв до використання засобiв математично''' статистики у наукових дослщженнях було визначено критерГ'' оцшювання, показники та рiвнi пiдготовки для експериментально''' перевiрки ефективностi запропоновано' методики.
У експериментальному дослщжены брали участь 310 студенев, якi утворювали двi групи: контрольну - 158 та експериментальну - 152 людини.
У межах визначених критерпв оцiнювання, з метою дiагностики рiвня пiдготовки було проведено комплекс контрольних заходiв: змктовий критерiй - тести на перевiрку знань з математично''' статистики, усы та письмовi опитування; операцiйно-дiяльнiсний критерм - завдання, тести, уснi та письмовi опитування на перевiрку опрацьованого матерiалу, опитування на виявлення умЫь планувати та проводити педагогiчнi дослщження, грамотно застосовувати засоби математично''' статистики; особиспсний критерiй - спостереження за студентами; мотивацмний критерiй -сшвбесщи зi студентами. Отриманi вiдповiдi оброблено та представлен у таблицi (табл. 1).
Таблиця 1.
Рiвнi шдготовки студентiв до застосування математичноТ статистики (констатувальний етап)
Група Початковий piBeHb Низький piBeHb Середшй piBeHb Високий piBeHb Ктьтсть студент
Контрольна група 84 56 18 0 158
Експериментальна група 81 58 13 0 152
Порiвняння мiж контрольною та експериментальною групами здiйснювалося за непараметричним критерiем х2 (критерiй згоди ^рсона). Розрахункове значення статистики критерГ (х2спост) порiвнювалось iз табличним значенням (х2крит=9,210) вiдповiдно до ступенiв свободи критерГ.
Статистично пiдтверджено (х2спост=0,657, тобто х2спост < х2крит), що на констатувальному етапi експерименту рiвень шдготовки студенев в експериментальнiй та контрольнш групах був однаковим. Цей факт став вихщною позицiею для проведення формувального етапу експерименту.
Формувальний етап експерименту супроводжувався реалiзацiею в експериментальшй груш визначених педагопчних умов та розроблено'' моделi i методики навчання.
Шсля впровадження розроблено' методики навчання зрк рiвень пiдготовки студентiв до використання засобiв математично''' статистки. Отриман вiдповiдi оброблено та представленi в таблиц (табл. 2).
Таблиця 2.
Рiвнi пiдготовки студентiв до застосування математичноТ статистики (формувальний етап)
Група Початковий piвeнь Низький piвeнь Середшй piвeнь Високий piвeнь Кмьшсть студент
Контрольна група 54 60 29 15 158
Експериментальна група 16 57 42 37 152
ОБГОВОРЕННЯ
На 0CH0Bi розрахункв зроблено висновок про вплив незалежно' змЫно' (модели педагогiчних умов, методики) на результат експерименту. Обчислено, що х2спост > Х2крит (х2спост=32,38), тобто в експериментальна та контрольнiй групах результати характеризуются розходженням, а незалежна змiнна суттево вплинула на результат експерименту.
У вщповщносп з визначеними показниками шдготовки студентiв до застосування математично' статистики у наукових дослщженнях, за статистичним крт^ем х2 пiдтверджено ефективнiсть розроблено' модели запропонованих педагогiчних умов i методики пiдготовки студентiв до застосування математично' статистики у межах прийнятого рiвня значущостi а = 0,01.
ВИСНОВКИ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ПОДАЛЬШОГО ДОСЛ1ДЖЕННЯ.
Визначено, описано та експериментально перевiрено ефективнiсть методики пiдготовки студентiв до застосування математично' статистики. Урахування основних наукових результат дослщження дае шдстави запропонувати практичн рекомендацп з удосконалення навчальних плаыв, змiни пiдходiв до оргаызацп та проведення занять з циклу науково-професшно' i практично' шдготовки студент з подальшим упровадженням 'х в навчальний процес вищих навчальних закладiв Укра'ни, якi здiйснюють професшну пщготовку викладачiв.
Список використаних джерел
1. Бююль А., Цефель П. SPSS: искусство обработки информации. Анализ статистических данных и восстановление скрытых закономерностей. СПб. : ООО «ДиаСофт», 2002. 608 с.
2. Вуколов Э.А. Основы статистического анализа. Практикум по статистическим методам и исследованию операций с использованием пакетов STATISTICA и EXCEL. М. : ФОРУМ, 2008. 464 с.
3. Жалдак М.1., КузьмЫа Н.М. , МихалЫ Г.О. Теорiя ймовiрностей i математична статистика. Шдручник для студентiв фiзико-математичних спецiальностей педагопчних уыверсите™. К.: НПУ iMeHi М. П. Драгоманова, 2009. 610 с.
4. Журавська Н.С. Пщготовка викладачiв-аграрникiв у вищих навчальних закладах краш бвропейського Союзу (Францiя, Нiмеччина, Бельпя, lталiя, Люксембург, Нiдерланди i Великобритаыя) : монографiя. Н. : Видавець ПП Лисенко М.М., 2009. 345 с.
5. Зязюн 1.А., Базилевич Н.Г. , Дмитренко Т.Г. Педагопчна майстерысть: хрестоматiя. К.: Вища шк., 2006. 606 с.
6. Ивченко Г.И., Медведев Ю. И. Введение в математическую статистику. М. : ЛКИ, 2010. 600 с.
7. Крамер Д. Математическая обработка данных в социальных науках: современные методы: учеб. пособие для студ. высших учеб. заведений. М. : Издательский центр «Академия», 2007. 288 с.
8. Лузан П.Г., Сотвник 1.В., Виговська С.В. Основи науково-педагопчних дослщжень. К. : ДАККЮМ, 2008. 248 с.
9. Слепкань З.1. Методика навчання математики: Шдруч. для студенев матем. спещальностей пед. Вузiв. К: Зодiак-ЕКО, 2000. 512 с.
References
1. Bjujul' A., Cefel' P. (2002). SPSS: iskusstvo obrabotki informacii. Analiz statisticheskih dannyh i vosstanovlenie skrytyh zakonomernostej [SPSS: the art of information processing. Analysis of statistical data and restoration of hidden patterns]. SPb. : OOO «DiaSoft».
2. Vukolov Je.A. (2008). Osnovy statisticheskogo analiza. Praktikum po statisticheskim metodam i issledovaniju operacij s ispol'zovaniem paketov STATISTICA i EXCEL [The basics of statistical analysis. Workshop on statistical methods and operations research using STATISTICA and EXCEL packages]. M. : FORUM.
3. Zhaldak M.I., Kuzmina N.M. , Mykhalin H.O. (2009). Teoriia ymovirnostei i matematychna statystyka. Pidruchnyk dlia studentiv fizyko-matematychnykh spetsialnostei pedahohichnykh universytetiv [Probability Theory and Mathematical Statistics. Textbook for students of physical and mathematical specialties of pedagogical universities]. K.: NPU imeni M. P. Drahomanova.
4. Zhuravska N.S. (2009). Pidhotovka vykladachiv-ahrarnykiv u vyshchykh navchalnykh zakladakh krain Yevropeiskoho Soiuzu (Frantsiia, Nimechchyna, Belhiia, Italiia, Liuksemburh, Niderlandy i Velykobrytaniia) [Training of agricultural teachers at higher education institutions in the European Union (France, Germany, Belgium, Italy, Luxembourg, Netherlands and United Kingdom)]. N. : Vydavets PP Lysenko M.M.
5. Ziaziun I.A., Bazylevych N.H. , Dmytrenko T.H. Pedahohichna maisternist [Pedagogical Skills]. K.: Vyshcha shk., 2006. 606 s.
6. Ivchenko G.I., Medvedev Ju. I. (2010). Vvedenie v matematicheskuju statistiku [Introduction to mathematical statistics]. M. : LKI.
7. Kramer D. (2007). Matematicheskaja obrabotka dannyh v social'nyh naukah: sovremennye metody: ucheb. posobie dlja stud. vysshih ucheb. Zavedenij [Mathematical data processing in the social sciences: modern methods: textbook. allowance for students. higher education. institutions]. M. : Izdatel'skij centr «Akademija».
8. Luzan P.H., Sopivnyk I.V., Vyhovska S.V. (2008). Osnovy naukovo-pedahohichnykh doslidzhen [Fundamentals of scientific and pedagogical research]. K. : DAKKKiM.
9. Sliepkan Z.I. (2000). Metodyka navchannia matematyky [Methods of teaching mathematics]. K: Zodiak-EKO.
ESTIMATION PROCEDURES TRAINING STUDENTS TO THE USE OF MATHEMATICAL STATISTICS
T. Kryvorot
Institute of Vocational Education and Training, Ukraine
Abstract.
Formulation of the problem. The process of student preparation is complex, multifaceted and evaluated in the face of constant dynamic change, so to ensure effective training of specialists in any industry and education system, in particular, it is necessary to monitor the methods and make appropriate adjustments. This study was carried out with the help of an experiment in the environment of new pedagogical conditions. The purpose of the experiment was to determine the impact and test the effectiveness of pedagogical conditions and developed a pedagogical model of preparing students for the application of mathematical statistics in scientific research. The purpose of the experiment was to determine the peculiarities of the organization of conditions and guidance of students' educational activities, as well as the introduction, determination of expediency, assessment and justification of the effectiveness of certain pedagogical conditions.
Materials and methods. The experimental study involved 158 control group respondents and 152 experimental group respondents. To determine the level of preparation of students for the application of mathematical statistics in scientific research, a scale grading scale was used. Comparisons between control and experimental groups were performed on a nonparametric criterion x2 (chi-square).
Results. In accordance with the determined indicators of students' preparation for the application of mathematical statistics, the effectiveness of certain pedagogical conditions and the developed model were confirmed. Suggestions and recommendations for improving the content, choosing methods, forms and means of training are substantiated. Assessment criteria, indicators and levels of preparation of students for application of mathematical statistics are determined.
Conclusions. The main results of the research and recommendations for the training of future specialists in the application of mathematical statistics can be introduced into the educational process of higher education institutions of Ukraine, which provide teacher training.
Keywords: preparation, mathematical statistics, methodology, pedagogical conditions, model, evaluation criteria.
