Учебные сетевые проекты в обучении математике как средство развития познавательной активности студентов-гуманитариев

Актуальность исследования. На современном этапе модернизации перед российским образованием стоит ряд задач: внедрение новых информационных технологий в учебный процесс, повышение доступности образования, его качества и эффективности, обновление содержания образования, приведение его в соответствие с требованиями времени и задачами развития страны.

Современные подходы в образовании, в том числе использование современных информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), позволяют создавать условия для развития новых поколений российских граждан, формирования востребованных в будущем специалистов, готовых к эффективной трудовой деятельности в условиях информационного общества. В связи с этим в современных условиях остро назрела необходимость информатизации сферы образования.

Под информатизацией образования на современном этапе развития ИКТ подразумевается не только применение вычислительной техники в преподавании информатики и других дисциплин, но и предоставление учащимся доступа к огромному объему информации, хранящейся в удаленных базах данных и архивах.

Нынешнему молодому поколению, растущему в условиях стремительных перемен, жить придется в совершенно ином обществе, динамически изменяющемся, поэтому важнейшей становится проблема подготовки молодежи к самостоятельной деятельности, к умению принимать решения, не потеряв при этом своей личностной самобытности, нравственных начал, способности к самопознанию и самореализации.

Вузы с переходом на цифровые технологии будут кардинально отличаться не только по техническому и информационному оснащению, но и по технологиям обучения, по содержанию учебного процесса, по уровню управления образовательной средой. Особенно актуальной является проблема овладения новыми информационно-коммуникационными технологиями студентов-гуманитариев, которых традиционно считают далекими от точных наук. К гуманитариям в нашем исследовании мы относим студентов, обучающихся на таких специальностях, как «Юриспруденция» и «Журналистика».

Особую актуальность в настоящее время приобретает проблема развития познавательной активности обучаемых в образовательном процессе. В связи с этим в процессе обучения математике необходимо изменить подходы к организации самостоятельной учебно-познавательной деятельности студентов, поскольку эффективная организация таковой способна не только создавать условия для повышения качества обучения, но и влиять на развитие творческих способностей, самостоятельности и активности, то есть способствовать становлению и развитию профессиональной компетентности человека.

Рассмотрению проблемы развития познавательной активности посвятили свои труды отечественные и зарубежные исследователи: Г. С. Батищев, П. П. Блонский, JI. С. Выготский, А. С. Макаренко, С. JI. Рубинштейн, М. Н. Скаткин, В. А. Сухомлинский, Г. И. Щукина, Б. М. Теплов, А. Маслоу, К. Роджерс, 3. Фрейд, Э. Фромм, Э. Эриксон и др.

Актуальность данного диссертационного исследования определяется следующими обстоятельствами: во-первых, использование современных информационных технологий дает возможность при обучении математике формулировать проблемные задачи, для решения которых необходим поиск, обработка и анализ полученной информации, во-вторых, процессы информатизации образования требуют при обучении математике освоения новых технических средств и технологий.

Сегодня наиболее бурно развивающимся направлением информатизации системы образования являются сетевые технологии, которые открывают совершенно новые возможности для творчества и самореализации как учащихся, так и преподавателей. Сетевые технологии способствуют сопряжению гуманитарных и естественнонаучных знаний, сближению процессов обучения и исследования, обучения и воспитания. Они открывают для системы образования принципиально новые возможности ускоренного индивидуального развития каждого студента.

Компьютерные сети в обучении математике можно применять для совместного использования программных ресурсов, осуществления интерактивного взаимодействия, своевременного получения информации, непрерывного мониторинга качества полученных знаний и т. д. Одним из видов деятельности студентов при использовании сетевых технологий является учебный сетевой проект, успешность выполнения которого во многом зависит от четкости его планирования и организации. В сети Интернет имеются сайты (http://wiki.iteach.ru, http://letopisi.ru, http://ru.wikipedia.org и др.), с помощью которых можно реализовать различные сетевые проекты. Эти сайты поддерживают концепцию развития Интернет — Веб 2.0, принципиальным отличием которой является возможность создания контента любым пользователем сети.

Применение современных активных методов в обучении математике, таких как сетевые проекты, позволяет студентам развивать не только познавательную активность, но и навыки работы с компьютером, овладевать новыми информационными технологиями, учиться применять их в своей будущей профессиональной деятельности.

В связи с вышесказанным укажем на сложившиеся противоречия между:

— уровнем развития новых информационных технологий в образовании и недостаточно разработанной методикой их применения при обучении математике в вузе;

— слабой математической подготовкой студентов-гуманитариев при существующих методах и формах обучения в вузе и потребностями общества в квалифицированных специалистах, владеющих современными математическими методами;

— необходимостью использования метода проектов для развития познавательной активности студентов-гуманитариев и недостаточным уровнем разработки методики его применения с использованием сетевых технологий в обучении математике.

Представленные противоречия позволили сформулировать проблему исследования: каковы педагогические условия развития познавательной активности студентов-гуманитариев в обучении математике на основе применения сетевых проектов?

Цель исследования: выявить педагогические условия реализации сетевых проектов для развития познавательной активности студентов-гуманитариев при обучении математике.

Объект исследования — процесс обучения математике студентовгуманитариев.

Предмет исследования — использование сетевых проектов как средства развития познавательной активности в процессе обучения математике студентов — гуманитариев.

Гипотеза исследования — если в процессе обучения математике студентов-гуманитариев:

— использовать в качестве методической поддержки разработанный электронный курс,.

— реализовать модель развития познавательной активности на основе учебных сетевых проектов,.

— применить разработанную методику использования учебных сетевых проектов с использованием современных информационных технологий, построенную на решении задач, профессионально значимых для студентов, то это приведет к повышению познавательной активности и сформирует такие качества личности, которые обеспечат способность и готовность применять полученные в вузе знания в практической деятельности.

Задачи исследования:

1. На основе анализа научной, методической литературы и интернет-источников выяснить степень разработанности темы исследования с теоретической точки зренияпроанализировать практический опыт применения учебных сетевых проектов в обучении математике в школе и вузе.

2. Выявить педагогические условия применения учебных сетевых проектов в обучении математике для развития познавательной активности студентов-гуманитариев.

3. Разработать и апробировать модель развития познавательной активности на основе учебных сетевых проектов у студентов-гуманитариев в процессе обучения математике в вузе.

4. Разработать содержание и методику проведения учебных сетевых проектов в обучении математике для студентов-гуманитариев.

5. Провести педагогический эксперимент для сравнения эффективности двух методик: разработанной автором и традиционной.

Теоретико-методологическую основу исследования составляют работы, посвященные:

1. Методологии и методике обучения математике в вузе — В. В. Афанасьев, В. А. Гусев, A. JI. Жохов, В. А. Кузнецова, В. JT. Матросов, В. М. Монахов,.

A. Г. Мордкович, С. А. Розанова, Н. X. Розов, Г. И. Саранцев, 3. А. Скопец, Е. И. Смирнов, В. А. Тестов, А. В. Ястребов и др.

2. Теории деятельностного подхода — JI. С. Выготский, П. Я. Гальперин,.

B. В. Давыдов, О. Б. Епишева, А. Н. Леонтьев, М. И. Рожков, С. JI. Рубинштейн, Н. Ф. Талызина, В. Д. Шадриков и др.

3. Теории компетентностного подхода — А. А. Вербицкий, Е. В. Бондаревская, И. А. Зимняя, В. Н. Мясищев, В. В. Сериков,.

A. В. Хуторской, В. Д. Шадриков, О. Н. Шахматова, В. М. Шепель, И. С. Якиманская и др.

4. Идеям активизации и развития познавательной активности.

B. Б. Бондаревский, А. К. Маркова, Н. Г. Морозова, М. А. Родионов, В. Д. Семенов, М. Н. Скаткин, П. И. Пидкасистый, А. М. Прихожан, Т. И. Шамова, Г. И. Щукина и др.

5. Современным концепциям информатизации образования, теории и практике дистанционного обучения — А. А. Андреев, С. П. Грушевский, В. Г. Кинелев, О. А. Козлов, А. А. Кузнецов, М. В. Моисеева, Е. С. Полат, Ю. А. Первин, И. В. Роберт, В. И. Солдаткин, Г. М. Троян и др.

6. Реализации внутри — и межпредметных связей — Н. Я. Виленкин, В. А. Гусев, В. А. Далингер, А. Н. Колмогоров, В. JI. Матросов, В. М. Монахов,.

A. Г. Мордкович, П. М. Эрдниев и др.

7. Прикладной и профессиональной направленности обучения.

B. А. Кузнецова, В. М. Монахов, Ю .П. Поваренков, Н. X. Розов, Е. И. Смирнов, Н. А. Терешин, В. А. Тестов, В. Д. Шадриков, И. М. Шапиро и др.

В работе используются следующие методы исследования: теоретические (анализ зарубежной и отечественной философской, математической, научно-методической и психолого-педагогической литературы по проблеме исследования, изучение педагогического опыта) — эмпирические (наблюдение за деятельностью студентов в учебном процессе, анкетирование, тестирование, анализ творческих и контрольных работ студентов, педагогический эксперимент) — статистические (обработка и анализ результатов педагогического эксперимента).

Научная новизна диссертационного исследования:

1. Выявлены педагогические условия (организационные, методические, технические, личностные) использования сетевых проектов как средства развития познавательной активности при обучении математике студентов-гуманитариев.

2. Разработана, апробирована и экспериментально обоснована модель формирования познавательной активности на основе учебных сетевых проектов у студентов-гуманитариев в процессе обучения математике в вузе и механизм ее реализации.

3. Разработана методика применения учебных сетевых проектов при обучении математике в вузе студентов-гуманитариев: выделены этапы проведения проектов, разработана дидактическая поддержка проектов, определена система оценивания проектов, описаны программные средства реализации проектов.

Теоретическая значимость исследования заключается в следующем:

1. Теоретически обоснована возможность повышения уровня познавательной активности студентов по математике в результате выполнения учебных сетевых проектов.

2. Теоретически обоснован комплекс дидактических принципов применения учебных сетевых проектов в математической подготовке студентов-гуманитариев, позволяющий развивать их познавательную активность.

3. Теоретически обоснованы содержание проведения учебных сетевых проектов при обучении математике студентов-гуманитариев.

Практическая значимость исследования:

1. Разработаны и апробированы учебные сетевые проекты, а также учебные материалы, позволяющие реализовать эти проекты в обучении математике.

2. Разработана методика применения учебных сетевых проектов в обучении математике, которую можно перенести на различные дисциплины.

3. Апробирована технология Вики (технология организации совместной работы над коллективными проектами) в среде дистанционного обучения Moodle, позволяющая реализовать учебные сетевые проекты.

Положения, выносимые на защиту:

1. Развитию познавательной активности студентов-гуманитариев в обучении математике способствует выполнение совокупности педагогических условий проведения сетевых проектов: организационных (использование групповых форм работы, разработка этапов проекта) — методических (использование профессионально ориентированных и разноуровневых задач, межпредметная и внутрипредметная интеграция знаний) — технических (использование технологии Вики в среде дистанционного обучения для реализации сетевого проекта) — личностных (учет индивидуальных особенностей студентов).

2. Созданная модель развития познавательной активности студентов гуманитарных специальностей вузов на основе применения учебных сетевых проектов и использования разработанного электронного курса позволяет учесть особенности воздействия ее составляющих на развитие различных компонентов познавательной активности и формирование компетенций (когнитивных, информационных, коммуникативных).

3. Разработанная методика применения учебных сетевых проектов в обучении математике, построенная на решении задач, профессионально значимых для студентов, является эффективным средством для развития их познавательной активности.

База исследования. Исследование проводилось поэтапно на базе Вологодского государственного педагогического университета с 2005 по 2010 год.

В соответствии с выдвинутой целью, гипотезой и задачами исследование проводилось в три этапа.

Этапы исследования:

На первом этапе (2005;2006 гг.) накапливался эмпирический материал на основе обобщения практического опыта. Осуществлялись изучение и анализ психолого-педагогической, научно-методической литературы по проблеме исследования, определялись цель, объект, предмет, задачи, рабочая гипотеза исследования.

На втором этапе (2006;2007 гг.) осуществлялась теоретическая разработка диссертационной проблемывыявлялись и обосновывались основные факторы, компоненты и уровни познавательной активности студентовразрабатывалась методика проведения сетевых проектов при обучении математикепроводился констатирующий эксперимент, в ходе которого устанавливались уровни познавательной активности и математической подготовки студентов-гуманитариевизучалось программное обеспечение для реализации сетевого проектастроилась модель развития познавательной активности в вузе студентов-гуманитариев на основе учебных сетевых проектов.

На третьем этапе (2007;2010 гг.) анализировались результаты опытно-экспериментального внедрения сетевых проектов в обучении математике, сопоставлялись полученные эмпирические данные по экспериментальным и контрольным группам, делались соответствующие выводы и анализ статистических методов по результатам эксперимента, оформлялся текст диссертации.

Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечиваются многосторонним анализом проблемы, опорой на непротиворечивость основных положений математических, информационных, методологических, психолого-педагогических исследований, адекватных цели и задачам исследованияапробированностью разработанных учебных сетевых проектов в обучении математикестатистической значимостью полученных в ходе проведения эксперимента данных.

Личный вклад заключается в разработке научно-обоснованной методики применения сетевых проектов в обучении математике для студентов гуманитарных специальностей, целью которой является развитие познавательной активности студентов, в разработке этапов проекта, системы оценивания проекта, в разработке учебных материалов, позволяющих реализовать сетевые проекты.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в ходе проведения курса «Математика и информатика» для студентов Вологодского государственного педагогического университета. Основные положения и результаты исследования обсуждались автором на заседаниях кафедры алгебры, геометрии и теории обучения математике Вологодского государственного педагогического университетана аспирантских проблемных семинарах при кафедредокладывались автором на XXVI Всероссийском семинаре преподавателей математики университетов и педагогических вузов.

Новые средства и технологии обучения математике в школе и вузе" (г. Самара, 2007), на Международной научно-практической конференции «Информационные технологии в науке и образовании» (г. Железноводск, 2008), на Межвузовской научно-практической конференции «Дистанционное обучение в высшем профессиональном образовании» (г. С-Петербург, 2008), на региональной научно-практической конференции «Информационно-образовательная среда учебного учреждения» (п. Шексна, 2009). Основные результаты исследования отражены в 10 научных публикациях.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы из 177 наименований и 6 приложений.

— результаты исследования и анализа;

— записи всех идей, гипотез и решений;

— отчеты о совещаниях группы, проведенных дискуссиях, «мозговых штурмах» и т. д.;

— краткое описание всех проблем, с которыми приходится сталкиваться проектантам, и способы их решения;

— эскизы, чертежи, наброски продуктов;

— материалы к презентации;

— другие рабочие материалы и черновики группы.

Учебный проект тем и отличается от коллективно подготовленного мероприятия с представлением наглядных результатов, что демонстрируется главный результат работы над проектом — анализ деятельности, предъявление способа решения проблемы проекта, предъявление роста своей компетентности участниками проекта [30].

Необходимый компонент после защиты — рефлексия (от позднелат. Reflexio — обращение назад), «определяется как форма теоретической деятельности человека, направленная на осмысление своих собственных действий» [136, с. 1133]. Ее следует провести дважды: сразу после окончания презентации, так как это остро эмоциональный момент, когда необходимо подвести первые итоги, и через некоторое время, когда произойдет переосмысление работы, угаснут эмоции. Во втором случае необходимо уже подробно разобрать достоинства и слабые стороны работы, возможности ее продолжения.

Имеются разные мнения по поводу этапов прохождения проекта. Так В. В. Гузеев делит всю работу на 6 этапов: 1) подготовка- 2) планирование- 3) исследование- 4) результаты или выводы- 5) представление или отчет- 6) оценка результатов [26, 27].

Действия преподавателя и учащихся на различных этапах выполнения проекта отражены в таблице 1.3 [67].