В статье рассмотрены методические аспекты использования информационных технологий при обучении младших школьников комбинаторике. Выявлены основные направления и особенности внедрения компьютерных средств обучения для организации самостоятельной работы студентов.
Ключевые слова: информационные технологии обучения, профессиональная компетентность, компьютерные средства обучения, комбинаторика.
Формирование творческой личности специалиста, способного к саморазвитию, самообразованию, инновационной деятельности − одна из приоритетных задач высшего образования, решение которой предполагает ориентацию образования на активные методы овладения знаниями, интенсификацию обучения, оптимизацию практической подготовки студентов. Потребность в систематическом получении новых знаний обуславливает необходимость формирования познавательной самостоятельности личности — основы профессионального становления личности педагога. В связи с этим планирование, организация и реализация самостоятельной работы студента является важной задачей процесса обучения в вузе.
Проведенный анализ исследований теории и методики обучения математике в педагогическом вузе (Н. И. Антипова, Н. Л. Бельская, М. Г. Горунов, Б. П. Есипов, В. А. Козаков, И. Я. Лернер, М. И. Махмутов, П. И. Пидкасистый и др.) позволяет сделать вывод о сложности и многофакторности процесса организации самостоятельной работы студентов, о недостаточности традиционных форм обучения для решения задачи оптимизации данного процесса.
Актуализация совершенствования умений будущего учителя осуществлять деятельность, в том числе учебную, самостоятельно обусловлена наличием противоречия в системе образования, заключающегося в необходимости получения знаний быстрыми темпами, с одной стороны, и ограниченными возможностями усвоения и получения новых знаний субъектом обучения традиционными методами обучения — с другой.
Применительно к системе образования в высшей школе особый приоритет имеет такая организация самостоятельной работы студентов, которая стимулирует творческие силы и способности субъекта обучения, способствует развитию навыков самообразования, способности к рефлексии, стремлению к саморазвитию. Важнейшим направлением подготовки учителя начальной школы для преподавания математики является формирование профессиональных качеств, позволяющих активизировать необходимые для решения задачи знания и способы деятельности, планировать свои действия, корректировать их осуществление, соотносить полученный результат с поставленной целью, то есть самостоятельно осуществлять учебную деятельность.
Под самостоятельной работой студентов понимают систему деятельности, компонентами которой являются цели и мотивы учения, содержание образования, формы организации, система методов и средств, деятельность учения и обратная связь, создающие условия для расширения области приложения формируемых знаний, действий и отношений на уровне реализации предметных знаний в различных областях деятельности для зарождения самостоятельной мысли [1].
Усиление роли самостоятельной работы студентов означает пересмотр организации учебно-воспитательного процесса в вузе, который должен строиться так, чтобы развивать умение учиться, формировать у студента способности к саморазвитию, творческому применению полученных знаний. Увеличение степени самостоятельного получения информации происходит и за счет возрастания требований к уровню знаний студентов, с учетом современных концепций и инновационных технологий. Чтобы работа была эффективной, необходимо, соблюдение условий: обеспечение оптимального сочетания объема аудиторной и самостоятельной работы; эффективная организация самостоятельной работы; обеспечение студента необходимыми учебными материалами; контроль за ходом самостоятельной работы [2]. Одним из путей реализации данных условий является внедрение в образовательный процесс информационных технологий обучения.
Главная цель изучения студентами вузовского курса математики — изучить вопросы, непосредственно примыкающие к курсу математики начальной школы, на более высоком уровне обобщения. В настоящее время в образовательный стандарт общего, основного и среднего образования по математике включены основы комбинаторики, решение комбинаторных и вероятностных задач. Внедрение элементов стохастики в курс математики средней школы в виде одной из сквозных содержательно-методических линий влечет за собой необходимость пропедевтической работы в начальной школе. Становится необходима профессиональная подготовка учителей начальных классов к формированию у младших школьников первоначальных стохастических представлений [3]. Сказанное приводит к актуальности знания учителем начальной школы системы основных понятий стохастики.
В содержании стохастической содержательно-методической линии выделяют три направления, методикой работы над которыми должен владеть будущий учитель:
- подготовка младших школьников в области комбинаторики, с целью создания в дальнейшем аппарата для решения вероятностных задач;
- формирование первоначальных представлений о случайных событиях, о вероятностях событий;
- подготовка в области математической статистики: формирование умений, связанных с представлением, сбором данных и их интерпретацией [4].
Нами разрабатывается электронная версия методической разработки по курсу «Элементы комбинаторики» для студентов педагогических факультетов ВУЗов, включающей электронный учебник и ряд тренажеров. В ходе анализа было выявлено, что данный теоретический материал может быть эффективно представлен в виде электронного учебника [5]. Представляется целесообразным дать студентам сжатое, но систематическое и цельное изложение курса, достаточное для усвоения основ вероятностной науки, служащее теоретической основой для практических занятий и ориентирующее студентов в выборе литературы для расширения своих знаний.
Направленность курса стохастики на формирование профессиональной компетентности студентов предполагает всестороннее изучение материала с глубоким научным обоснованием, так как знания не только гарантируют владение основными фактами стохастики, но и способствуют формированию умения свободно оперировать материалом, стимулируют творческое отношение к приобретаемой профессии, способствуют формированию самостоятельности будущего специалиста, его вероятностно-статистической культуры [6]. Отбор содержания учебного материала направлен на создание у студентов целостной системы стохастических знаний, формирования научного мировоззрения, развития определенных умений и навыков и ориентирован на необходимость развития и саморазвития личности обучаемого, формирования умений самостоятельно приобретать знания, пользуясь различными формами представления информации.
Блок теоретического материала представлен в классическом текстовом формате, как наиболее привычном и оптимальном для учебников подобного рода. Он разбит на главы и экраны. Встроенные средства навигации позволяют свободно перемещаться по всему материалу учебника и находить интересующую их информацию.
Сознательное и прочное усвоение теории невозможно без решения задач и упражнений, использующих понятия и теоремы, изложенные в лекционном курсе, поэтому теоретические вопросы сопровождаются образцами решения практических заданий. При решении практических заданий углубляются и расширяются научно-теоретические знания, осуществляется связь теории с практикой и приложениями к другим наукам, вырабатываются умения применять знания, происходит овладение определенными методами деятельности, то есть происходит активный процесс формирования компетентных специалистов. С целью закрепления на практике полученных теоретических знаний и выработки у студентов устойчивых навыков решения практических заданий предложен блок заданий для самостоятельной работы. Разработанная система практических заданий направлена на формирование у студентов способностей интегрировать математические, стохастические и методические знания и умения, которые являются основой формирования профессиональной компетентности.
Формирование компетентностей происходит в деятельности. Для того чтобы у студента выработать те или иные компетентности, нужно вовлечь его в специально организованную деятельность. Математические понятия, теоремы, законы, правила становятся предметом учебной деятельности студентов, если представить их в виде системы практических заданий, ориентированных на формирование ключевых и базовых компетентностей студентов.
В электронном учебнике реализованы несколько систем: система подсказок для терминов и понятий; гипертекстовая система, позволяющая осуществлять нелинейный доступ к информации; система навигации.
Важное условие эффективности самостоятельной работы − это её контроль. Поэтому большое внимание уделяется разработке и использованию комплекса компьютерных тестирующих, диагностирующих методик контроля и оценки уровня усвоения материала. Работа ведется в двух направлениях:
- − программа-тренажер предназначена для формирования и закрепления умений и навыков, для самоподготовки обучаемых. Компьютер в случайной последовательности генерирует учебные задачи, уровень трудности которых определяется педагогом. Если обучаемый дал правильное решение, ему сообщается об этом, либо предъявляется правильный ответ, либо предоставляется возможность запросить помощь;
- − контролирующая программа предназначена для контроля определенного уровня знаний и умений, а также позволяет студентам осуществлять самоконтроль. Она позволяет выбрать приемлемый уровень сложности; увидеть результат и время, затраченное на выполнение теста. Динамику развития знаний позволяет увидеть электронный журнал, содержащий базу данных студентов.
Предложенная система контроля знаний позволяет, на наш взгляд, при небольших временных затратах выявлять и оценивать реальное качество знаний студентов с высокой степенью достоверности и на этой основе корректировать знания и умения, которые на момент проверки оказались на недостаточно высоком уровне. С помощью компьютера организуется непрерывная обратная связь в виде предварительного, текущего и рубежного контроля, что способствует повышению качества знаний.
Основная цель применения данных программных продуктов − повышение эффективности процесса обучения, активизации познавательных мотивов учения, совершенствование навыков самообразования, способности к рефлексии, стремления к саморазвитию.Внедрение данного подхода к осуществлению образовательного процесса позволяют студентам овладеть основами комбинаторики и теории вероятностей в такой степени, чтобы они могли не только осознанно применять полученные знания в процессе обучения и работы, но и, по мере необходимости, углублять и расширять их путем дальнейшего самообразования.
Литература:
1. Проценко, Е. А. Использование информационных технологий как средства организации самостоятельной работы студентов//Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. -2006. -№ S16. -С. 77–81.
2. Проценко, Е. А., Трофименко Ю. В. Формирование профессиональной компетентности будущих учителей начальной школы при обучении стохастике//Вестник Таганрогского государственного педагогического института. -2013. № 1. -С. 094–100.
3. Проценко, Е. А. Концептуальная модель формирования профессиональной компетентности будущих учителей начальной школы при обучении стохастике//Вопросы гуманитарных наук. -2008. -№ 3 (36). -С. 285–292.
4. Проценко Е. А., Трофименко Ю. В. Методические аспекты обучения младших школьников стохастике. Молодой ученый. 2013. № 11. С. 633–637.
5. Проценко, Е. А. Применение компьютерных средств обучения в процессе преподавания комбинаторики//Вестник Московского городского педагогического университета. -2006. -№ 6. -С. 167–170.
6. Проценко, Е. А. Теоретические и методические основы изучения комбинаторики в начальной школе/Е. А. Проценко, Г. А. Семенова. -Таганрог: Изд-во Таганрог. гос. пед. ин-та, 2008. -128 с.
