Повышение качества подготовки учителя математики в педвузе на основе системы обогащающего повторения элементарной математики и методики обучения математике тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, кандидат педагогических наук Шебанова, Лариса Петровна

• Шебанова, Лариса Петровна
• кандидат педагогических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Шебанова, Лариса Петровна

Введение

ГЛАВА I Теоретические основы повторения как средства повышения качества подготовки будущего учителя математики в педвузе.

1.1. Психологические основы повышения качества знаний и способов деятельности.

1.2. Основные направления педагогических исследований повышения качества знаний в процессе обучения.

1.3. Анализ методических исследований проблем повышения качества подготовки будущего учителя математики.

1.4. Требования к системе обогащающего повторения курсов элементарной математики, теории и методики обучения математике в педвузе.

Выводы по главе I.

ГЛАВА II Содержание и методика обогащающего повторения элементарной математики и методики обучения математике в педвузе.

2.1. Особенности системы повторения курса «Элементарная математика, теория и методика обучения математике».

2.2. Структура и содержание учебного пособия «Руководство для повторения курса «Элементарная математика, теория и методика обучения математике».

2.3. Методика использования системы обогащающего повторения при изучении курса «Элементарная математика, теория и методика обучения математике».

2.4. Описание и результаты педагогического эксперимента.

Выводы по главе II.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение качества подготовки учителя математики в педвузе на основе системы обогащающего повторения элементарной математики и методики обучения математике»

Одним из основных стратегических направлений модернизации общего образования в нашей стране является достижение его нового качества. В программе модернизации педагогического образования отмечено, что целью модернизации является создание механизма эффективного и динамичного функционирования педагогического образования [114]. В то же время многие методические исследования показывают устойчивую тенденцию к ухудшению качества математической подготовки выпускников школ и, в частности, абитуриентов педвуза (Н.А. Стукалова, Е.В. Смирнова, Н.В. Тропина, А.А. Шрайнер и др.) - неспособность большинства первокурсников оперировать большим объемом информации, выделять в ней главное, несформированность у них навыков самостоятельной работы и др., что определяет недостаточный стартовый уровень для подготовки будущего учителя математики в педвузе. Поэтому, одним из приоритетных направлений совершенствования подготовки учителей математики в педвузе становится повышение его качества.

Исследованием проблемы повышения качества математического образования в школе и вузе занимались многие ученые. Теоретические основы ее решения определены в работах психологов (В.В. Давыдов, C.J1. Рубинштейн, Д.Б. Эльконин и др.), дидактов (Ю.К. Бабанский, В.В. Краевский, И.Я. Лернер, М.Н. Скаткин, Т.И. Шамова и др.) и методистов (В.М. Монахов, В.А. Далингер и др.). Вопросы повышения качества математической подготовки школьников рассматривались в методических исследованиях (А.А. Шрайнер, Н.В. Тропина и др.); вопросы повышения качества подготовки будущего учителя математики через совершенствование его математической и методической подготовки (В.Ф. Любичева, С.Н. Горлова, О.В. Скворцова, О.И. Чикунова, P.P. Шахмарова, З.И. Янсуфина и др.)

Многие педагоги (С.П. Баранов, В.И. Загвязинский, И.П. Подласый и др.) большую роль в формировании прочных, а значит качественных, знаний, умений и способов деятельности учащихся отводят повторению изучаемого материала. В исследованиях по теории и методике обучения математике вопросы повторения, в основном, связаны с его организацией в школе; выделяются: принцип непрерывного повторения (Я.И. Груденов), повторение через преобразование изучаемого материала, через его укрупнение (П.М. Эрдниев), особенности повторения математики в средних профтехучилищах (Н.К. Беденко, Е.С. Дубинчук), организация обобщающего повторения (В.А. Далингер, Е.И.Санина и др.) и обогащающего повторения (Э.Г.Гельфман, Н.Ю.Лизура и др.). При этом под обогащающим повторением понимают не только повторение с целью воспроизведения изученного, его систематизации, обобщения, но и интеллектуального развития, обогащения памяти, расширения кругозора обучающихся.

В то же время, среди исследований, связанных с решением проблемы повышения качества подготовки учителя математики в педвузе, нет таких, в которых она решалась бы через специально организованную систему повторения. Вопросы повторения затрагиваются лишь в связи с исследованием других проблем обучения в высшей школе, например, формирования у студентов пединститута умений систематизировать знания в курсе ГТРМЗ (Н.М. Кара-Сал), построения математических курсов в системе непрерывного обучения (школа-вуз) (В.А. Тестов), технологического подхода к проектированию содержания и методики изучения математики в педвузе (JI.M. Нуриева) и др. Вопросы повторения, в частности обогащающего, в подготовке будущего учителя математики в педвузе как специальная проблема в исследованиях по теории и методике обучения математике в высшей школе не представлены.

Таким образом, в ходе проведенного анализа исследований выявлено противоречие между необходимостью повышения качества подготовки учителя как основной задачи модернизации педагогического образования, ролью повторения изучаемого материала для решения этой задачи (с одной стороны) и недостаточностью теоретических исследований такого направления, как определение содержания и методики обогащающего повторения в процессе подготовки будущего учителя математики в педвузе (с другой).

Проблема исследования состоит в разрешении указанного противоречия и в теоретическом обосновании целесообразности специальной системы обогащающего повторения изучаемого материала в процессе методической подготовки студентов педвуза как средства повышения ее качества.

Это обуславливает актуальность данного исследования, посвященного разработке варианта системы обогащающего повторения элементарной математики и методики обучения математике в педвузе, направленного на повышение качества подготовки будущего учителя математики.

Цель исследования: разработка научно-обоснованного, позволяющего повысить качество подготовки будущего учителя математики, варианта системы обогащающего повторения курсов элементарной математики, теории и методики обучения математике, как подсистемы методической системы изучения этих курсов в педвузе.

Объект исследования: методическая подготовка будущего учителя математики в педвузе.

Предмет исследования: система обогащающего повторения элементарной математики и методики обучения математике в педвузе.

Гипотезу исследования составляет предположение: если разработать систему обогащающего повторения курсов элементарной математики, теории и методики обучения математике, включающую:

- цели повторения специально отобранного ранее изученного материала элементарной математики, теории и методики обучения математике;

-дифференцированные по уровням усвоения этого материала, соотнесенные с целями, математические и учебные задачи на повторение, тренировку памяти, мышления и других познавательных процессов, учитывающие психолого-педагогические закономерности памяти и повторения;

- способы контроля и самоконтроля результатов повторения;

-методы внедрения системы повторения в учебный процесс изучения основных курсов, то это позволит повысить качество подготовки учителя математики в педвузе.

При этом повышение качества подготовки учителя математики понимается нами как повышение уровня учебной деятельности студентов, изменяющее свойства знаний и способов деятельности.

Для достижения поставленной цели и проверки выдвинутой гипотезы решались следующие задачи исследования:

1) на основе анализа психолого-педагогических и методических исследований систематизировать основные направления повышения качества обучения математике в школе и в вузе и методике обучения математике в педвузе;

2) теоретически обосновать и сформулировать требования к системе повторения элементарной математики и методики обучения математике как средства повышения качества подготовки учителя математики в педвузе;

3) на основе сформулированных требований разработать систему обогащающего повторения элементарной математики и методики обучения математике в педвузе;

4) разработать методическое обеспечение системы обогащающего повторения курсов элементарной математики, теории и методики обучения математике с использованием компьютерной поддержки;

5) экспериментально проверить эффективность разработанной системы обогащающего повторения при обучении студентов физико-математического факультета педвуза.

Теоретико-методологической основой исследования служат:

- концепция развития личности в процессе обучения (А.А. Смирнов, М.А. Холодная, В.Д. Шадриков, И.С. Якиманская и др.);

-концепция деятельностного подхода к обучению (В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев, Д.Б, Эльконин и др.); теоретические исследования повышения качества математической и методической подготовки будущих учителей математики в педвузе (О.Б. Епишева, В.Ф. Любичева, А.Г. Мордкович, В.Г. Гилёв, Е.В. Куликова, О.В. Скворцова, Н.С. Симонова, P.P. Шахмарова, З.И. Янсуфина и др.); теоретические исследования проблем повторения в процессе обучения математике (О.А. Аракелян, Г.К. Безрукова, Л.И. Боженкова, В.А. Далингер, М.И. Зайкин, Т.И. Мищенко, Е.И. Санина, и др.).

Методы исследования'.

• теоретические методы: а) изучение и анализ психологических, педагогических и методических исследований проблем повышения качества подготовки учителя математики и организации повторения; б) проектирование системы обогащающего повторения при изучении курсов элементарной математики, теории и методики обучения математике;

• эмпирические методы: наблюдение, беседа, анкетирование студентов и преподавателей; педагогический эксперимент;

• математические методы: статистическая обработка результатов эксперимента.

Научная новизна проведенного исследования состоит в том, что в нем проблема повышения качества подготовки учителя математики в педвузе решается с помощью разработки и внедрения в учебный процесс системы обогащающего повторения курсов элементарной математики, теории и методики обучения математике как подсистемы методической системы изучения основных курсов.

В результате проведенного исследования получены следующие научные результаты: выделена значимость специальной системы повторения для повышения качества подготовки учителя математики в педвузе;

-разработаны требования к системе обогащающего повторения курсов элементарной математики, теории и методики обучения математике в педвузе на основе психолого-педагогических закономерностей памяти и повторения; технологии деятельностного подхода к обучению;

-обоснованы и спроектированы: цели и содержание повторения; методика самостоятельной работы студентов по повторению курсов элементарной математики, теории и методики обучения математике, методы использования результатов повторения и их контроля в учебном процессе изучения этих курсов;

- разработано содержание и структура методического пособия - руководства самостоятельной работой студентов по повторению курсов элементарной математики, теории и методики обучения математике.

Теоретическая значимость исследования состоит в том, что разработанная в нем структура системы повторения элементарной математики и методики обучения математике, позволяющая повысить качество подготовки будущего учителя математики, может быть реализована для изучения других математических дисциплин в педвузе.

Практическая значимость исследования состоит в том, что разработанное в нем руководство для повторения курсов элементарной математики, теории и методики обучения математике (в печатном и электронном вариантах), содержащее цели, учебные задания и методические рекомендации для повторения, позволяет организовать самостоятельное повторение с учетом уровня усвоения этого материала студентами, способствующее повышению качества подготовки будущего учителя математики в педвузе. Материалы данного исследования могут быть использованы в практике работы преподавателей элементарной математики, теории и методики обучения математике в педвузе, в системе повышения их квалификации.

Достоверность полученных результатов и обоснованность выводов, сформулированных в работе, обеспечиваются методологическим инструментарием исследования; использованием методов исследования, адекватных поставленным задачам; последовательным проведением этапов педагогического эксперимента; статистической обработкой результатов экспериментальной работы.

Положения, выносимые на защиту:

1) Повышение качества подготовки учителя математики в процессе изучения курсов элементарной математики, теории и методики обучения математике может быть достигнуто разработкой и внедрением в процесс обучения системы обогащающего повторения, являющейся подсистемой методической системы изучения этих курсов, и включающей: цели повторения; соотнесенные с целями математические и учебные задачи для повторения; методы самоконтроля, контроля и использования результатов повторения в учебном процессе изучения основных курсов.

2) Методическим обеспечением системы обогащающего повторения курсов элементарной математики, теории и методики обучения математике служит специально разработанное учебное пособие (в печатном и электронном вариантах), включающее общие и конкретизированные по содержательно-методическим линиям школьного курса математики цели и задачи повторения, приемы повторения и запоминания, задания для повторения и контроля, методические рекомендации по работе с пособием, позволяющее организовать самостоятельное индивидуальное повторение студентами необходимого материала в удобной форме и в удобное время.

Организация и этапы исследования. Исследование проводилось с 2000 по 2004 годы и включало несколько этапов.

На первом этапе (2000-2001 гг.) изучалась и анализировалась психолого-педагогическая и научно-методическая литература с целью установления степени научной разработанности проблемы исследования; проводился констатирующий эксперимент, в ходе которого были выявлены основные противоречия, проблема и цель исследования, сформулированы задачи исследования и основные направления поискового эксперимента.

На втором этапе (2002-2003 гг.) определены основные требования к системе обогащающего повторения курсов элементарной математики, теории и методики обучения математике; разработана структура и содержание соответствующей системы повторения и ее методическое обеспечение, осуществлена ее первичная апробация. Проведение поискового эксперимента позволило сформулировать гипотезу исследования и определить его цель, скорректировать дидактические материалы.

На третьем этапе (2003-2004 гг.) проведен обучающий эксперимент, совмещенный с контрольным, с использованием разработанных дидактических материалов, обобщены результаты исследования и сделаны выводы.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялось в ходе экспериментальной работы автора на базе физико-математического факультета ТГПИ им. Д.И. Менделеева и ИГПИ им. П.П. Ершова. Основные положения и результаты исследования докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры методики преподавания математики и педагогической технологии (2000-2004 г.г.) ТГПИ им. Д.И. Менделеева, на заседаниях научно-методического семинара этой кафедры «Актуальные проблемы методики преподавания математики в школе и вузе», на межрегиональных научно-практических конференциях и семинарах в Тобольске. Апробация осуществлялась посредством публикаций статей и тезисов в материалах научно-практических конференций в педвузах Тобольска (2000-2001), Ишима (2001), Саранска (2002), Пензы (2003), Твери (2003), Омска (2003, 2004).

По теме исследования имеется 12 публикаций, в том числе свидетельство о регистрации программы для ЭВМ.

Структура и содержание работы соответствуют логике научного исследования. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и пяти приложений.

Заключение диссертации по теме «Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)», Шебанова, Лариса Петровна

ВЫХОД

• ••

Рис. 11. Представление на экране основных частей пособия

3) Познакомьтесь с рекомендациями, представленными во вводной части (рис. 12), уясните структуру пособия, определите порядок работы.

4) Выберите нужный раздел основной части пособия «Материалы для повторения», т.е. содержательно-методическую линию школьного курса математики, материал которой будете повторять (рис. 13).

•екомендации по организации повторения

Шш

ШЁШШ jig.:;. ; f. !; ill»! щ§11111§1

Ш у S

Г . iПК- ;■; 1J.;; Ш

ОЕ1Щ1Е ПРИЕМЫ ЗАПОМИНАНИЯ Отинн прием щштитщш тшятп

1) осознайте, для чего нужно запомнить изучаемый материал,

2) определите, что нужно запомнить надолго, а что нет, и сделайте себе соответствующую установку;

3) предварительно поймите н осмыслите, материал, а не запоминайте его механически,

4) используйте приемы, способствующие запоминанию

• выделение в материале главного,

• сравнение с ранее изученным материалом,

• составление плана,

• разбиение материала на небольшие порции по смысловому содержанию, с выделением опорных пунктов в форме заголовков, тезисов, вопросов, рисунков и т.п.;

• {< проговаривая и е». пересказ.

Рис. 12. Представление на экране структуры ввоОной части пособия

Материалы йля повторения шншмнм

Учеимв с геометрических «сут

Г««.*>трич*?окич е-еличхйм инймм'тж)! и)и iiL i imiiiiii iilii и i>jj i ни ri i i и

Геометрические преобразования j

Ф^ждяи и ш график !

0 Ж : : Nil! Глгюн»

Рис. 13. Представление на экране структуры основной части пособия

5) Начните повторение содержательно-методической линии с уяснения целей ее повторения (рис. 14).

6) Повторяйте материал, работая с выделенными блоками (содержание школьного курса математики, логическая организация материала линии, основные типы математических задач, основные положения методики изучения линии, историческая справка), отвечая при этом на вопросы и выполняя задания, предложенные в справочных материалах (рис. 14).

7) Если теоретического материала, который представлен в справочных материалах (содержание школьного курса математики, логическая организация материала линии, основные типы математических задач, основные положения методики изучения линии, историческая справка) недостаточно, то обратитесь к блоку «Литература для повторения», где указана дополнительная литература для повторения данной содержат ель но-метод и чес ко и линии (рис. 14).

Ш i

ВВЕДЕНИЕ Геометрические преобразования одна ш || содержательно-методических линии, включенных в шкальный курс геометрии после реформы школьного Щ математического образования 60-х годов (начиная с Ш 1968 г). Идея введения к школьный курс геометрических преобразовании диктуется !Ш методическими соображениями. доказательство ||| мнопк теорем. используя геометрические (| преобразования, станет доступнее учащимся, чем ||| дедуктивный вывод из аксиом, решение многих задач II на построение и доказательство будет более проще. использование геометрических преобразовании щ расширит рамки геометрии Автор школьных учебников матемашки, академик А.Н. Колмогоров предлагал подчпшпь курс геометрии теоретике- jj

- .лжм

Рис. 14, Представление на экране структуры разделов второй части пособия

8) I (осле окончания работы с теоретическим материалом или параллельно с ним переходите к выполнению специальных заданий для повторения (рис. 15). I

Г еомегрич ее* и е np е »6n<i:3 н ес<шт В

Le.-м ■■(.i.T'.ttH:" штш й iggllllllll ffoSMiiCI • Г -аиЧ : !Г«SW!-Ч:| J I

IL, : ricTopowxe*.:np«s».9 llll . —.-. fllSffilBBiill

I .«r^.aiijiwd-w :<-.<siop**w j зд^ялля noBTCfieH-e»

Tejer'TfoaflegB J

HaJAi

Тренировочные задания rari. С UX-hi■ VLMljifUl-.l ИЙЙto noct 1 рекомендации по организации повторения* главного 1«гню быорар .или наорле! нужный отеет нажмите кнопку "Готово", чтобы узнать верно я и Вы еьпопнили задание

8 £помощью которые Вы по (--е-гй перейти к стасующей задаче или = ерну гы:я к пргаь-дущей. а. я^^гшШш даточными нй7«ои^й«ш.

Потшре» «о дй'йые еде^йда ЩЁ г^тернФлое. rtci кнопке "Згаэник для лог • i -ем, il* >-«rcSb I ернуться к ее решению

Задания для повторения i-ro ироен. ийалз повторент 2-го ййлля повторения 3-го

Примечание. Уровень заданий для повторения можно выбирать самостоятельно и начинать можно с заданий любого уровня.

Рис. 15. Инструкция перед началом работы с заданиями для повторения 9) Закончите повторение выполнением теста «Проверь себя» (рис. 16).

L >! 1 п ролла; я п;• .1 к ! v&n. ы-.роод^к* щкоиг-ного курс а математики

ВОТрОСМ- В KOTCpfcn: OT8C-T необходимо ввести в поле отве llliii ответ; Щ сопуск;айт<г ввела лишни* символов rvsrrepw щ

Рис. 16. Инструкция перед началом тестирования

11а рисунках 17-18 приведены примеры задач на тренировку познавательных процессов (памяти, внимания, воображения и др.), на рисунках 19 20 для повторения из различных разделов второй части пособия (в форме их представления на экране компьютера). iiiilif ДЯьм порядке надо убрать копья, чтобы" гь топор? . i III

Рис. 17. Задача па тренировку памяти и воображения из раздела «Геометрические преобразования» wrn. углы. Круги, отрезки. Считайте,их

Первый треугольник, первый угол, первый круг: второй угол, первый : отрезок И т.д.".

Укажите, удалось ли Вам сосчитать первой или второй попытки:

Рис. !8. Задача на тренировку памяти и внимания из раздела «Учение о геометрических фигурах»

Рис. 19. Задание 1-го уровня для повторения из раздела «Геометрические величины»

ИМИ задачей на построение в логическом порядке: а и исследование

Ответ залишит* .-г-. 'VvnpV/jriHft>j.fи пример 54S21

Ответ

ЧЙЙ

Рис. 20. Задание 1-го уровня для повторения из раздела «Геометрические построения»

2.3. Методика использования системы обогащающего повторения при изучении курса «Элементарная математика, теория и методика обучения математике»

Методика организации повторения предполагает реализацию трех этапов: 1) подготовка дидактических материалов для повторения; 2) ориентация студентов в учебной деятельности по повторению, которую составляют мотивация повторения, характеристика основных приемов и способов повторения, информация о контроле и оценке результатов повторения; 3) организация хода учебного процесса (всех видов аудиторных занятий, педагогической практики, самостоятельной работы студентов) с использованием результатов повторения.

Содержание курса «Элементарная математика, теория и методика обучения математике» в 7-8 семестрах включает изучение тем, представленных в таблице 23. Для их изучения необходимо повторение школьного курса общей методики обучения математике и самого школьного материала. Для этого необходимы такие виды повторения, как вводное и текущее.

Список литературы диссертационного исследования кандидат педагогических наук Шебанова, Лариса Петровна, 2004 год

1. Описание и результаты педагогического эксперимента

2. Какие приемы запоминания вы используете при изученииучебного материала:- выделение главного; 10%- проговаривание; 0%- разбиение на части; 19%- составление плана для повторения; 12,5%- другие 46%

3. Требуют ли от вас преподаватели повторять ранее изученный материал?- да; 80%- нет 5%

4. Часто ли вы повторяете в процессе обучения ранее изученный материал:- редко (эпизодически); 57,5%- по мере надобности; 35%- систематически 7,5%

5. Необходимо ли, по-вашему мнению, повторение в высшей школе:- да; 80%- не обязательно 20%

6. Необходимо ли вам руководство (помощь преподавателя) для повторения?- да; 87,5% -нет 12,5%