Научная статья на тему 'Совершенствование математической подготовки студентов с использованием информационных технологий на основе психолого-педагогического обеспечения'

Совершенствование математической подготовки студентов с использованием информационных технологий на основе психолого-педагогического обеспечения Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
90
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Интеграция образования
Scopus
ВАК
Область наук

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Попов Н. И., Токтарова В. И.

В статье приводятся результаты экспериментальной работы по подтверждению эффективности использования информационных технологий в учебном процессе. В ходе эксперимента была задействована компьютерная обучающая система, построенная с учетом принципов психолого-педагогического обеспечения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Enhancement of Students' Training in Mathematics with the Use of Informational Technologies on the Base of Psychological and Pedagogical Back Up

The results of experimental work on confirmation of effectiveness of usage informational technologies in study process. The complex study system considering the principles of psychological pedagogical back up was used in the experiment.

Текст научной работы на тему «Совершенствование математической подготовки студентов с использованием информационных технологий на основе психолого-педагогического обеспечения»

№ 1, 2008

управленца. Перед нами — личность в широком смысле слова, индивидуальность с присущими только ей одной особенностями (Persönlichkeit) и одновременно — универсал (Generalist).

ПРИМЕЧАНИЯ

1 См.: Pier er H. von. Kulturelle Sensibilität / Heinrich von Pierer // Markt : Materialien aus der Presse für berufsorientierten Unterricht DaF. 1999. Ausg. 16. S. 14.

2 См.: Erst planen, dann packen // Wirtschaft — Das IHK-Magazin für München und Oberbayern: Industrie- und Handelskammer für München und Oberbayern. 2005. № 9. S. 42—43.

3 См.: Lukratives Nischengeschäft // Ibid. S. 52—

53.

4 См.: Radomsky S. Vorstandschefs auf dem Schleudersitz [Электронный ресурс] / Stephan

Radomsky // Financial Times Deutschland. Режим доступа: www.ftd.de (22.05.2007) ; Nocker R. Führungspositionen: Heiße Vorstandsstühle [Электронный ресурс] / Ralf Nöcker // Frankfurter Allgemeine Zeitung. Режим доступа: www.faz.net.de (16.06.2007).

5 См.: Гачев Г. Д. Национальные образы мира / Г. Д. Гачев. М., 1988. С. 44—47.

6 См.: Сорокин Ю. А. Метод установления лакун как один из способов выявления специфики локальных культур (художественная литература в культурологическом аспекте) / Ю. А. Сорокин // Национально-культурная специфика речевого поведения. М., 1977. С. 166.

7 См.: Кон И. С. К проблеме национального характера / И. С. Кон // История и психология / под ред. В. Ф. Поршнева и Л. И. Анцыферовой. М., 1971. С. 155.

8 См.: Толстых В. И. Образ жизни. Понятие. Реальность. Проблемы / В. И. Толстых. М., 1975. С. 13—27.

Поступила 04.10.07.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА ОСНОВЕ ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Н. И. Попов, доцент кафедры математического анализа и теории функций Марийского государственного университета,

В. И. Токтарова, аспирант кафедрыг прикладной математики и информатики Марийского государственного университета

В статье приводятся результаты экспериментальной работы по подтверждению эффективности использования информационных технологий в учебном процессе. В ходе эксперимента была задействована компьютерная обучающая система, построенная с учетом принципов психолого-педагогического обеспечения.

Информационные технологии в подготовке специалистов разных уровней приобретают фундаментальный характер, являясь основой изучения ряда естественно-научных, профессиональных и специальных дисциплин, и в первую очередь математики.

В условиях современной информационной среды педагог-математик должен не только уметь решать производственные и организационно-управленческие задачи, принимать обоснованные решения, но и использовать в профессиональной деятельности новые информационные технологии (НИТ).

© Н. И. Попов, В. И. Токтарова, 2008

Достижению указанной цели служат следующие пути:

— совершенствование методик преподавания всех видов дисциплин на основе использования НИТ;

— совершенствование тематики и содержания курсовых, дипломных проектов и учет при их оценке эффективного и грамотного использования компьютерных технологий;

— расширение спектра применения информационных технологий на лабораторно-практических занятиях;

— введение дополнительных дисциплин, направленных на формирование ин-

ИНТЕГРАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

формационной компетентности, использование НИТ.

Перечисленные пути совершенствования математической подготовки студентов с использованием информационных технологий были положены в основу проведения экспериментальной работы, целью которой явилось подтверждение эффективности использования компьютерной обучающей системы1, построенной с учетом принципов психолого-педа-гогического обеспечения, в учебном процессе при изучении курса «Методы оптимизации». Исследования осуществлялись на базе Марийского государственного университета на специальностях «Математика» и «Прикладная математика» физико-математического факультета.

В ходе констатирующего эксперимента использовались дидактические материалы для контрольных работ и специальная диагностика для выявления уровня сформированности знаний и умений обучаемых, осуществлялись анкетирование студентов и педагогические наблюдения.

При проведении формирующего эксперимента происходило внедрение созданной компьютерной обучающей системы по методам оптимизации в учебный процесс. Экспериментальные группы состояли из студентов IV курса специальностей «Математика» и «Прикладная математика» физико-математического факультета в количестве 28 (2004/ 05) и 25 чел. (2005/06 учебный год). В контрольные группы также входили студенты IV курса: 29 и 23 чел. соответственно. Однородность и представительность этих групп обеспечивались тем, что выбор был сделан с учетом интеллектуальных способностей студентов, установленных в результате ранее проведенных исследований с использованием контрольного среза по остаточным знаниям и среднему баллу успеваемости по математическим дисциплинам за предыдущие годы обучения.

Уравновешенность групп подтверждается результатом контрольного среза в экспериментальной и контрольной выборках (рис. 1).

Є

Є

а

и

5 6

Номер задания

10

□ Экспериментальная группа

□ Контрольная группа

Р и с. 1. Сравнительная характеристика результатов контрольного среза по остаточным данным

в начале эксперимента

Главной задачей эксперимента, про- ния компьютерной обучающей системы веденного в рамках учебного времени, на основе психолого-педагогического была оценка эффективности использова- обеспечения. Данная система применя-

5

4

3

2

0

№ 1, 2008

лась в экспериментальной группе, студенты контрольной группы обучались без нее. Кроме того, наряду с традиционными формами контроля в учебном процессе активно использовались компьютерные тесты. Такой метод контроля и самоконтроля способствует сознательному изучению методов оптимизации, исключает формальный подход к усвоению математических понятий.

Прогнозируемые результаты: использование компьютерной обучающей системы по методам оптимизации, построенной с учетом принципов психологопедагогического обеспечения, усиливает математическую и информационную подготовку; способствует развитию различных форм мыслительной деятельности, общих интеллектуальных умений и творческих способностей студентов; стимулирует самостоятельное обучение.

Эффективность обучения с использованием компьютерной обучающей системы проверялась в два этапа. На подготовительном этапе (2004/05 учебный год) система была апробирована и получены предварительные позитивные результаты. На втором этапе (2005/06 учебный год) результаты были подтверждены.

Для проведения исследований была выдвинута следующая рабочая гипотеза: студенты экспериментальных групп, прошедшие цикл занятий с использованием компьютерной обучающей системы по методам оптимизации, построенной с учетом принципов психолого-педа-гогического обеспечения, более прочно овладевают необходимыми знаниями, умениями, навыками, чем обучаемые контрольных групп.

Основными показателями освоения содержания курса «Методы оптимизации» были выбраны объем усвоенных знаний и уровень использования компьютерной обучающей системы как средства реализации принципов наглядности и индивидуализации обучения.

Количественной характеристикой уровня использования обучающей систе-

мы выступил коэффициент усвоения знаний, вычисляемый по формуле

а

к= р (* = 1, 2),

где а — число правильно выполненных студентами шагов; р — число существующих шагов (операций), необходимых для решения задачи. Средний коэффициент качества усвоения знаний оценивался по результатам самостоятельных работ.

Сравнение результатов в экспериментальной и контрольной группах студентов позволяет констатировать, что предложенные в исследовании условия использования компьютерной обучающей системы с учетом принципов педагогического обеспечения способствуют повышению качества математической подготовки.

Графическая интерпретация результатов итоговой контрольной работы в экспериментальной и контрольной группах, проведенной в 2005/06 учебном году, представлена на рис. 2.

Отметим, что на всех этапах экспериментальной работы при уровне значимости а = 0,05 решалась задача проверки основной статистической гипотезы Н0 (между контрольной и экспериментальной группами нет различий в исследуемом признаке), для которой альтернативной была гипотеза Н1 (есть различия).

Для проверки статистической гипотезы использовался критерий Стьюдента2. С применением указанного критерия в ходе вычислений были получены следующие значения: 5 = 1,605; г = 5,261 (2004/05 учебный год) и 5 = 1,597; г = 5,008 (2005/06 учебный год). Известно, что при Н0 статистика г имеет распределение Стьюдента с V = т + п - 2 (V = 55 в 2004/05; V = 46 в 2005/06 учебном году) степенями свободы.

Из таблиц критических значений статистики критерия Стьюдента по данным числам степеней свободы V и уровню значимости а = 0,05 были найдены критические значения г = 2,01 (2004/05) и

ИНТЕГРАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

ґкр = 2,02 (2005/06 учебный год). Поскольку t > і для обоих этапов исследования, то гипотеза Н0 на уровне а = 0,05 была отклонена и принята альтернатива Н1, согласно которой между контрольной

и экспериментальной группами имеются значимые различия в математической подготовке по курсу «Методы оптимизации» после проведения эксперимента.

с

с

ю

«

к

к

ч

Л

и

Номер задания

-о- Экспериментальная группа Контрольная группа

Р и с. 2. Сравнительная характеристика результатов контрольной работы, проведенной на заключительном этапе эксперимента

Рассмотрим ключевые вопросы экспериментального исследования по использованию компьютерной обучающей системы, построенной с учетом рассмотренных принципов психолого-педа-гогического обеспечения.

Для оценки эффективности компьютерного контроля знаний использовалась относительная эффективность объема усвоенного материала, представленная формулой3:

- ит

е = п • 100 %,

у и ш

где е— относительная эффективность объема усвоенного материала; икр — объем знаний, усвоенный с использованием компьютерной обучающей системы; и — объем знаний, усвоенных с использованием традиционных методов.

Отметим, что величины и, , и не-

7 кр Ш

обходимо рассматривать за одинаковый промежуток учебного времени.

Результаты выполнения контрольных мероприятий с помощью дидактического обучения свидетельствуют о том, что показатели студентов экспериментальных групп выше, чем студентов контрольных групп. Так, уровень знаний и умений в экспериментальных группах в среднем на 8,32 % превышает аналогичный уровень в контрольных. Средняя относительная эффективность по объему усвоенного материала (^) в первый год эксперимента составила 9,2, а во второй — 10,4 %.

Анализ выполненных студентами заданий контрольных работ, данные опроса, полученные в результате использования метода групповых экспертных оценок, позволяют сделать вывод о готовности студентов к использованию компьютерных обучающих систем в процессе обучения и в дальнейшей профессиональной деятельности.

11111111111* № 1,

Таким образом, педагогический эксперимент показал, что:

— использование в учебном процессе компьютерных обучающих систем, реализованных на основе вышеизложенных аспектов педагогического обеспечения, является эффективным средством индивидуализации процесса обучения;

— изучение материала с помощью компьютерной обучающей системы усиливает математическую и информационную подготовку; способствует развитию различных форм мыслительной деятельности, общих интеллектуальных умений и творческих способностей студентов; развивает пространственное мышление.

Использование компьютерной обучающей системы при изучении курса «Методы оптимизации» помогло студентам не только систематизировать и контро-

лировать свои знания, но и самостоятельно совершенствовать и углублять их, что, в свою очередь, способствовало развитию интереса к этому предмету, к использованию полученных знаний при изучении других математических дисциплин.

ПРИМЕЧАНИЯ

1 См.: Ижуткин В. С. Принципы построения и реализации обучающих систем по численным методам / В. С. Ижуткин, В. И. Токтарова // Educational Technology & Society. 2006. 9 (1). С. 397—410.

2 См.: Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика / В. Е. Гмурман. М., 2000 ; Попов Н. И. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике для психологов : учеб. пособие / Н. И. Попов. Йошкар-Ола, 2006.

3 Майер Р. А. Статистические методы в психо-лого-педагогических и социологических исследованиях : учеб. пособие / Р. А. Майер, Н. Р. Колма-кова. Красноярск, 1997. Ч. 1.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Поступила 13.08.07.

ПЕРИОДИЗАЦИЯ СОЦИАЛЬНОЙ ИСТОРИИ И ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ЕЕ ИЗУЧЕНИЯ

Ю. Ф. Кожурин, профессор кафедры методологии науки и прикладной социологии МГУ им. Н. П. Огарева

Автор обосновывает периодизацию социальной истории, выделяя период цивилизации, в котором человек решает проблему своего выживания, осознанно реализуя исторически возникшую у него способность понимать, производить и потреблять инновационную культуру абстрактных реальностей. Соответственно идентифицируется понимание цивилизационного, стадиального и социокультурного методов познания социальной истории.

В социальной истории достаточно определенно идентифицируются два периода: синкретический, включающий в себя архаический и традиционалистский этапы, и цивилизационный, состоящий из мессианского и гуманистического этапов социальной эволюции человека. Первый период — это социальное время человека, обладавшего зачатками всех уровней мышления: ос-мыгслением, рассудком, разумом, но еще не развившего последний настолько, чтобы иметь способность понимать различие между мыслью и чувством. Способности понимать, производить и

потреблять культуру у человека синкретического периода социальной истории ограничены возможностями логики предметно-действенного мышления и доминантой эмоциональной формы выражения преимущественно чувственного реагирования на явления, процессы, отношения, с которыми связана его жизнедеятельность. Второй период — историческое время человека с категориальным способом мышления, совершившего бифуркацию сознания, научившегося придавать смысл, значение своему разуму и извлекать из этого собственную выгоду.

© Ю. Ф. Кожурин, 2008

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.