авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУ ВПО «КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.П. АСТАФЬЕВА» КАЧЕСТВО ПРЕДМЕТНОЙ ...»

-- [ Страница 4 ] --

В классической системе высшего профессионального пе дагогического образования, принятой в России, до насто ящего времени уделялось значительное внимание компе тентностям специальным (предметным), меньше внима ния уделялось ключевым компетентностям и почти не уде лялось компетентностям надпредметным.

Рассмотрим основные признаки ключевых компетен тностей.

Ключевые компетентности многофункциональны. Ком петентности относятся к ключевым, если овладение ими позволяет решать разнообразные проблемы повседнев ной, профессиональной или социальной жизни. Ими необходимо овладеть для достижения различных важ ных целей и решения сложных задач в разнообразных ситуациях.

Ключевые компетентности надпредметны и междис циплинарны, они применимы в различных ситуациях:

на работе, в семье, в политической сфере и др.

Овладение ключевыми компетентностями требует зна чительного интеллектуального развития: абстрактного мышления, саморефлексии, определения собственной позиции, самооценки, критического мышления и др.

Ключевые компетентности многомерны, т. е. они вклю чают различные умственные процессы и интеллектуаль ные умения (аналитические, критические, коммуника тивные и др.), «ноу-хау», а также житейский и профес сиональный опыт [9: 27].

Состав и содержание ключевых компетентностей бака лавра – будущего педагога определены нами в соответ ствии с предложениями разработчиков компетентностно го подхода;

квалификационными требованиями к выпус кникам педагогических специальностей, отраженными в государственных образовательных стандартах первого и второго поколений, учитывая при этом специфику педаго гической профессии.

Ключевые компетентности бакалавра имеют двойствен ную природу: с одной стороны, они не являются професси онально обусловленными. Этими компетентностями дол жны обладать все степени в многоуровневой системе обра зования независимо от степени их деятельности. С другой стороны, ключевые компетентности профессионально зна чимы, поскольку они составляют основу, базу для профес сиональных компетентностей, позволяют им более полно ценно реализовываться. Важной особенностью компетен тностей является то, что они дают возможность выпускни кам вуза в случае необходимости быть востребованными на рынке труда, успешно реализовывать себя в других про фессиях (в сферах деятельности, не связанных с получен ной в вузе квалификацией). В рамках данной статьи невоз можно дать развернутый анализ классификаций ключевых компетентностей, как невозможно описать и другие важ ные  аспекты становления понятий «компетентность» и «компетенция» в современной педагогической практике.

Поэтому мы опирались на ряд официальных документов по модернизации российского образования («Стратегия модернизации содержания общего образования», «Кон цепция модернизации российского образования на пери од до 2010 года» и др.), в которых (под теми или иными на званиями) обозначены ключевые компетентности. Их со держание мы трактуем следующим образом.

Информационная компетентность Способность ориентироваться в информационном по токе: умение находить и систематизировать различные ис точники информации по определенному критерию;

ис пользовать рациональные способы получения, преобразо вания, систематизации и хранения информации, актуали зировать ее в необходимых ситуациях интеллектуально познавательной деятельности.

Компьютерная грамотность, владение новыми инфор мационными и мультимедийными технологиями (элек тронная почта, Интернет), способность к критическому от ношению к информации.

Коммуникативная компетентность Готовность вступить в общение по познавательным, де ловым, личностным мотивам. Знание особенностей фор мального и неформального общения. Понимание ценнос ти сотруднических отношений, дружбы, доверительных отношений между людьми. Умение слушать и слышать другого, сопереживание, уважение к другим и самоуваже ние как основа коммуникации.

Знание и соблюдение традиций, ритуала, этикета. Уме ние вступать в конструктивное общение и соблюдать его оптимальную продолжительность;

умение вести цивили зованный диалог. Знание конструктивных способов реше ния конфликта и исправления нарушенных отношений.

Критическое отношение к себе и своему собеседнику, уме ние вовремя признать свои ошибки и свою правоту.

Навыки публичного выступления и письменной речи, иноязычное общение.

Опыт взаимодействия с различными людьми (по воз расту, статусу, роду деятельности), умение строить парт нерские отношения, умение работать в команде, организо вывать работу исполнителей, находить и принимать уп равленческие решения.

Социально-правовая компетентность Понимание значения своих социальных функций как гражданина своей страны, члена общества, устойчивое по зитивное отношение к своим общественным обязанностям.

Знание символов государства (герб, флаг, гимн).

Знание прав и свобод человека и гражданина, умение их реализовывать в различных жизненных ситуациях. Умение соотносить свои интересы с интересами общества. Наце ленность на совершенствование и развитие общества на принципах гуманизма, свободы и демократии. Опыт об щественно-полезной гражданской деятельности. Наличие определенной жизненной позиции и внутренней готовнос ти к ее реализации. Способность брать на себя ответствен ность, участвовать в функционировании и улучшении де мократических институтов.

Толерантность, уважение и принятие другой личности (раса, национальность, религия, статус, пол). Именно эти компетентности являются действительно базовыми, необ ходимыми для каждого современного человека независимо от уровня образования, от профессии, от места прожива ния и т. п.

Рассматривая другие ключевые компетентности, опре деляемые разными исследователями, и соотнося их с на шими представлениями о выпускнике, мы выделили еще две ключевые компетентности.

Первая – компетентность самосовершенствования – встречается среди ключевых компетенций молодых евро пейцев, определенных Советом Европы: способность учиться на протяжении жизни в качестве основы непре рывного обучения в контексте как личной профессиональ ной, так и социальной жизни [2]. Учитывая также некото рые основные компетентности, выделенные И.А. Зимней, мы следующим образом определили содержание этой компетентности.

Компетентность самосовершенствования Потребность в саморазвитии. Умение выстраивать пер сональную жизненную стратегию. Тесное единство интел лектуального развития с формированием личности, спо собность справляться с противоречиями и неопределен ностями своего жизненного опыта.

Способность самостоятельно контролировать ход своего интеллектуального развития и добиваться высот професси онального мастерства и творчества.

Структурирование знаний, ситуативно-адекватная акту ализация знаний, расширение, приращение накопленных знаний. Языковое и речевое развитие;

овладение культу рой родного языка. Адекватная оценка достигнутых в само развитии результатов и постановка новых перспективных задач.

Знание и соблюдение норм здорового образа жизни, физическая культура человека, свобода и ответственность выбора образа жизни.

Вторая, ключевая, с нашей точки зрения, – компетен тность деятельности. Эта компетентность в некотором смысле является базовой для всех остальных компетентнос тей, поскольку все они проявляются в первую очередь в процессе некоторой деятельности.

Компетентность деятельности Ориентация в разных видах деятельности. Знание средств и способов деятельности: планирование, проекти рование, моделирование, прогнозирование. Опыт осу ществления разных видов деятельности: познавательной, учебной, игровой, исследовательской и др.

Умение увидеть и сформулировать проблему, предло жить (найти или сконструировать) веер ее решений и выб рать наиболее эффективное;

готовность принять ответ ственность за свой выбор.

Готовность к оценочной деятельности: умение давать ар гументированную оценку различным взглядам и пози циям;

реально оценивать свои особенности и возможнос ти, в том числе границы собственной компетентности.

Автор статьи считает нецелесообразным рассматривать подробно все виды компетентностей бакалавра – будущего педагога и их компонентов, т. к. это требует отдельного ис следования с целью создания компетентностной модели выпускника (на примере бакалавра педагогики), определе ния организационно-дидактических условий, при которых возможно эффективное профессионально-личностное раз витие бакалавра – будущего педагога, для чего необходимо будет учитывать разные точки зрения (всех субъектов обра зовательного процесса): профессорско-преподавательского состава, взгляд работодателя – администрации школ и представителей управления образования и, наконец, точку зрения бакалавров – будущих педагогов.

Обозначим ряд базовых компетенций для первой ступе ни (бакалавриат), имея в виду их дальнейшие проявления как компетентностей, которые были выделены в «Профес сиональном стандарте педагогической деятельности», об щих для различных предметных областей компетенции.

По аналогии мы рассмотрели их в контексте педагогичес ких дисциплин. Всего выделяем восемь основных компе тенций/компетентностей.

Способность демонстрировать знание основ и истории психологических и педагогических наук.

Способность логично и последовательно представлять освоенное знание.

Способность контекстуализировать новую информацию и давать ее толкование.

Способность демонстрировать понимание общей струк туры педагогической дисциплины и связь между под дисциплинами.

Способность понимать и использовать методы крити ческого анализа и развития теорий.

Способность правильно использовать методы и техники психолого-педагогических дисциплин.

Способность оценивать качество психолого-педагоги ческих исследований.

Способность понимать результаты экспериментальных и наблюдательных способов проверки научных те орий [1].

Выделение ключевых и базовых компетентностей обуслов лено рядом причин. Во-первых, они объединяют в себе ин теллектуальную и навыковую составляющие образования.

Во-вторых, в понятиях «ключевые компетентности» и «базо вые компетентности» заложена идея интерпретации содер жания образования, формируемого исходя из результата («стандарт на выходе»). В-третьих, ключевая компетентность обладает интегративной природой, т. к. она вбирает в себя ряд однородных или близкородственных умений и знаний, относящихся к широким сферам культуры и деятельности.

Рассмотренные надпредметные и ключевые компетент ности бакалавра – будущего педагога являются структурны ми компонентами профессиональной компетентности, под которой мы будем понимать интегративную характеристи ку, определяющую его способность решать типичные про фессиональные задачи и профессиональные проблемы, воз никающие в реальных ситуациях профессиональной де ятельности, с использованием знаний, профессионального и личностного опыта, ценностей и наклонностей [3: 392]. Из вышесказанного следует, что профессиональная компетент ность бакалавра – будущего педагога носит деятельностный характер и не может проявляться или быть оценена вне пе дагогической деятельности. Исследовательская компетен тность является структурным компонентом профессиональ ной компетентности бакалавра – будущего педагога.

В научных исследованиях рассматривается исследова тельская (методологическая) компетентность учителя как компонент социокультурной компетентности, которая так же, как и последняя, является ключевой и носит надпред метный характер.

Таким образом, исследовательская компетентность но сит надпредметный характер по отношению к образова тельному процессу и является ключевой по отношению к педагогической деятельности учителя.

Вслед за М.Б. Шашкиной и А.В. Багачук мы понимаем исследовательскую компетентность как интегративную ха рактеристику личности, предполагающую владение мето дологическими знаниями, технологией исследовательской деятельности, признание их ценности и готовность к их ис пользованию в профессиональной деятельности [9: 71].

Анализируя некоторые теоретические положения о ключевых и базовых компетентностях (в т. ч. изучение раз вития исследовательской компетентности бакалавра – бу дущего педагога), мы приходим к выводу, что в настоящее время достаточно остро стоит проблема приобщения сту дентов к научно-исследовательской и учебно-исследова тельской деятельности, которые являются основой в фор мировании ключевых умений и качеств, необходимых для успешной профессиональной деятельности бакалавра – бу дущего педагога, его саморазвития. Рассмотрим основные проблемы, которые препятствуют развитию исследова тельской компетентности.

На государственном уровне отсутствует система гаран тий, стимулирующих стремление преподавателей и сту дентов к научно-исследовательской и учебно-исследова тельской деятельности.

Низкий уровень развития методологической культуры преподавателей: не владеют методикой опытно-экспери ментальной работы, методами педагогических исследова ний и не ориентированы на работу в поисковом режиме.

Программно-методическое обеспечение исследова тельской работы студентов не отвечает современным тре бованиям и уровню развития информационных и телеком муникационных технологий.

Выявление и развитие творческих способностей студен тов происходит зачастую путем стихийного отбора, а не на основе современных диагностических методик, в против ном случае они несистематичны, что свидетельствует о не объективности полученных результатов.

Недостаточно эффективно и своевременно ведется мони торинг качества организации и проведения научно-исследо вательской и учебно-исследовательской деятельности.

Слабая мотивация студентов к научно-исследова тельской и учебно-исследовательской деятельности.

В решении проблемы слабой мотивированности студен тов к такому виду деятельности, как исследовательская, мы придерживаемся позиции С.Д. Смирнова, который пред лагает использовать как комплекс психологических мето дов и методик, направленных на создание благоприятных условий для творческого саморазвития личности, тем са мым стимулируя исследовательскую деятельность, способ ствующую развитию исследовательской компетентности студентов, так и ряд дидактических приемов:

– создание условий для проявления интуиции студента.

Выдвигаются идеи, затем следует их всесторонний анализ;

– опора на положительные эмоции, развитие у студен тов уверенности в своих силах;

– стимулирование стремления студентов к самосто ятельной деятельности (выбор задач, методов их решения, выдвижение гипотез и т. д.);

– развитие критического мышления, что означает про тиводействие конформистским позициям, умение обнару живать и формулировать противоречия, что является ос новой выявления проблем, которые являются отправной точкой любого исследования;

– использование проблемных методов обучения, приори тетность форм учебных занятий, способствующих реализа ции основных умений и навыков исследовательской деятель ности, таких как научно-популярный лекторий, учебные мас тер-классы, спецсеминары, кружковая работа, научно-прак тические конференции, предметные олимпиады, практику мы по решению олимпиадных задач, проблемные семинары, творческие лаборатории, педагогические мастерские, «круг лые столы», телекоммуникационные проекты, проектный метод, метод ситуаций, бинарная лекция и др.;

– вовлечение студентов в научно-исследовательскую де ятельность преподавателей, посредством чего они могут принимать участие в разных видах научно-исследова тельской работы. В процессе такой работы студенты при обретают опыт поисково-исследовательской деятельности, осваивают теоретические и эмпирические методы психо лого-педагогического исследования, практикуются в апро бации, оформлении и внедрении результатов поиска [6].

Как показывает практика, использование комплекса психолого-педагогических методов и методик, форм, сти мулирующих научно-исследовательскую и учебно-иссле довательскую деятельность, является одним из главных ус ловий развития исследовательской компетентности сту дентов педагогических вузов и одним из эффективных спо собов решения проблемы ее развития.

Рассмотренные проблемы – результат отсутствия систе мы в организации и проведении научно-исследова тельской деятельности и как следствие низкий уровень раз вития исследовательской компетентности у студентов пе дагогических вузов.

Нами была составлена программа самооценки уровня сформированности исследовательской компетентности у бакалавра – будущего педагога с целью последующей кор ректировки полученных результатов и разработки содер жательного и технологического блоков, которые будут яв ляться условиями, способствующими развитию исследова тельской компетентности у бакалавров – будущих педаго гов в рамках педагогических дисциплин.

Программа оперативной экспертной оценки   и самооценки уровня сформированности  исследовательской компетентности бакалавров –  будущих педагогов  Оцените по пятибалльной системе уровень сформиро ванности исследовательской компетентности:

5 – умение ярко выражено;

4 – достаточно сформирова но;

3 – имеет место;

2 – сформировано в минимальной сте пени;

1 – не сформировано.

Уровни сформирован Показатели сформированности ности исследователь № исследовательской компетентности/ ской компетентности п/п исследовательские умения 1 2 3 4 Владение методологией целостного           педагогического процесса, знание его закономерностей и готовность ис пользовать профессионально-ориен тированные знания в области педаго гики, методики в своей педагогичес кой деятельности Умение четко формулировать суть ис-           следуемой проблемы, цель, объект, предмет, рабочую гипотезу, задачи ис следования, планировать эксперимент           3 Понимание и владение основными методологическими принципами пе дагогического исследования           4 Владение методами педагогического исследования (анкетирование, тестиро вание, моделирование, наблюдение)           5 Умение теоретически обосновать и экспериментально проверить возник шую идею в области организации учебно-воспитательного процесса Умение анализировать свою научно-           исследовательскую деятельность (про водить методологическую рефлексию) Уровни сформирован Показатели сформированности ности исследователь № исследовательской компетентности/ ской компетентности п/п исследовательские умения 1 2 3 4 Степень активности, ответственности           и участия в организации какого-либо эксперимента           8 Умение организовать исследова тельскую деятельность учащихся Умение вести научную дискуссию, ар-           гументированно отстаивать свою точ ку зрения 10 Умение анализировать данные педаго-           гического эксперимента с использова нием методов математической статис тики и компьютерных технологий           11 Умение подготовить публикацию или выступление по результатам сво ей научной работы           12 Умение самостоятельно разрабаты вать анкету, опросник или тест   Уровни сформированности исследовательской  компетентности  Сумма баллов Уровни 12–24 Очень низкий 25–36 Низкий 37–48 Средний 49–60 Высокий Продолжение работы мы видим в изучении уровня сформированности исследовательской компетентности ба калавров – будущих педагогов и определение путей ее раз вития.

Таким образом, мы считаем, что овладению общекуль турным компонентом профессионального образования, а также ориентировочной основой будущей профессиональ ной сферы, готовности к решению профессиональных за дач на уровне требований современной профессиональной среды будут способствовать системные изменения в обра зовательном пространстве вуза: конструирование новых типов образовательных стандартов, корректировка в содер жании предметных курсов и их учебно-методическом обес печении, использование активных методов, технологий и форм обучения, стимулирующих самостоятельную учеб но-познавательную деятельность студентов.

Библиографический список 1. Профессиональный стандарт педагогической деятельности:

требования к учителю и к педагогическому образованию // Вестник образования. № 7. 2007.

2. Зимняя  И.А. Ключевые компетенции – новая парадигма ре зультата образования // Высшее образование сегодня.

№ 5. 2003.

3. Козырев  В.А.,  Радионова  Н.Ф.,  Тряпицина  А.П.  и  др. Компетент ностный подход в педагогическом образовании: коллективная монография. СПб.: Изд-во РПГУ им. А.И. Герцена, 2005.

4. Митяева  А.М.  Направленность содержания многоуровнего высшего образования на развитие учебно-исследовательской компетентности бакалавров и магистров // Управление обще ственными и экономическими системами. № 1. 2007.

5. Российское образование–2020: Модель образования для эко номики, основанной на знания: к IX Международной научной конференции «Модернизация экономики и глобализация»;

Москва, 1–3 апреля 2008 г. / под ред. Я. Кузьминова, И. Фру мина;

Гос. ун-т – Высшая школа экономики. М.: Изд. дом ГУВШЭ, 2008.

6. Смирнов С.Д. Педагогика и психология высшего образования:

от деятельности к личности. М.: Академия, 2001.

7. Tuning Educational Structures in Europe. Line 1. Learning Outco mes. Competences. Methodology. URL: http: //www.relintdeus to.es/TuningProject/index.htm 8. Хуторской А.В. Ключевые компетенции как результат личнос тно ориентированной парадигмы образования // Народное образование. 2003. № 2. С. 58–64.

9. Шашкина М.Б., Багачук А.В. Формирование исследовательской деятельности студентов педагогического вуза в условиях ре ализации компетентностного подхода: монография;

Красно яр. гос. пед. ун-т им. В.П. Астафьева. Красноярск, 2006.

Организационный аспект подготовки студентов педагогического вуза к осуществлению исследовательской деятельности А.В. Багачук   Красноярский государственный педагогический университет  им. В.П. Астафьева  Тенденция к неуклонному росту роли творческого, ис следовательского компонента в различных видах профес сиональной деятельности свидетельствует о том, что вовле чение студентов в научное творчество переходит в разряд обязательных требований к качеству подготовки специа листов в высшей школе. Это касается и высшего педагоги ческого образования, поскольку способность формулиро вать и решать требующие коллективного мнения пробле мы, осуществлять деятельность, ориентированную на из менение ситуации, наличие метазнаний о способах полу чения знаний, рефлексия, готовность к системному исполь зованию научных знаний в профессиональной деятельнос ти и т. п. – ключевые умения и качества, необходимые для успешной профессиональной деятельности учителя, его творческого саморазвития. Причем в современных услови ях учитель является как субъектом исследовательской де ятельности, так и ее организатором.

В связи с этим остро стоит проблема уточнения статуса, специфики, роли и путей организации исследовательской деятельности студентов в высшей педагогической школе как деятельности, направленной на приобщение студентов к научному творчеству, начиная уже с младших курсов. Об новление качества профессионально-педагогической под готовки на основе ее ориентации на личностный рост буду щего специалиста требует методологического обоснования всей совокупности вопросов, связанных с рассматриваемой проблематикой, создания новой концепции развития ис следовательской деятельности студентов, имеющей статус смыслообразующей и личностно-значимой в професси ональном образовании, разработки технологии организа ции такого рода деятельности, ее включения в контекст жизнедеятельности образовательных учреждений.

Готовность к осуществлению исследовательской де ятельности выступает как показатель нового качества про фессионально-педагогической подготовки. Об этом свиде тельствуют требования государственной процедуры аттес тации и аккредитации вуза, ГОС ВПО к уровню качества развития науки в подразделениях вуза, обеспечивающих соответствующую образовательную программу. Среди ос новных позиций, по которым проводится оценка качества развития научно-исследовательской работы кафедр, выде ляются характеристика научно-исследовательской деятель ности студентов, ее конкурентоспособности и степени вза имодействия с научно-исследовательской работой подраз делений вуза, а также характеристика руководства научно исследовательской работой студентов. Указанные показате ли являются системообразующими, отражают функци онирование научно-исследовательской работы вуза и ее эффективность [1].

Однако опыт работы автора в педагогическом вузе, ре зультаты анкетирования и опросов студентов и преподава телей, диагностика уровня сформированности различных компонентов профессионально-педагогической компе тентности студентов свидетельствуют о том, что многие ка чества, характеризующие ее исследовательский компо нент, формируются в образовательном процессе стихийно, под воздействием ряда случайных факторов и зачастую не на должном уровне.

Исходя из вышесказанного, можно констатировать, что существует необходимость целенаправленной подготовки студентов педагогического вуза к исследовательской де ятельности на протяжении всего периода обучения.

Понятие «исследовательская деятельность» в филосо фии, науковедении, психологии и педагогике имеет мно гоплановое смысловое наполнение.

Исследовательская деятельность, как известно из гносе ологии, является одним из видов познавательной деятель ности человека. В отличие от стихийно-эмпирической поз навательной деятельности, она осуществляется специаль ными средствами познания, отличается характером целе полагания и требованиями к точности понятийно-терми нологического аппарата. Говоря об исследовательской де ятельности, следует подчеркнуть, что как способ получе ния научно обоснованных знаний она строится на основе особого вида логически систематизированного рассужде ния, на который распространяются требования логической последовательности, непротиворечивости и системнос ти [2].

Особенности исследовательской деятельности учащихся в процессе предметной подготовки находятся в центре внимания как отечественных, так и зарубежных исследова телей в области педагогики (В.И. Андреев, В.А. Гусев, В.А. Далингер, Г.В. Денисова, Н.И. Дереклеева, Л.Г. Квит кина, Т.Е. Климова, В.В. Краевский, Г.Н. Лобова, П.И. Пид касистый, Н.С. Сердюкова, А.В. Хуторской, А.В. Ястребов и др.).

Так, А.В. Хуторской определяет исследовательскую де ятельность учащихся как продуктивную образовательную деятельность, которая предусматривает создание ими об разовательной продукции, соответствующей их индивиду альному уровню развития. Автор разграничивает понятия «исследовательская деятельность» и «эвристическая де ятельность» и определяет структурные компоненты пос ледней. По мнению автора, эвристическая деятельность – более широкое понятие, поскольку включает в себя наряду с исследовательскими процессами по созданию образова тельного продукта в учебных предметах познавательные, организационные и методологические процессы [3].

Под исследовательской деятельностью учащихся А.В. Ястребов предлагает понимать особый вид учебной деятельности по приобретению ими методологических знаний в соответствии с общей схемой пути познания: от накопления фактов к выдвижению гипотез, проверке их истинности доказательством, построению теории и выходу в практику [4].

Рассматривая исследовательскую деятельность в контек сте школьного образования, В.И. Слободчиков выделяет особую ее форму – квазиисследовательскую учебную де ятельность, основная цель которой, по мнению автора, зак лючается в развитии креативных, эвристических и методо логических способностей ученика [5].

Исследовательская деятельность учащихся как образова тельная технология, согласно А.В. Леонтовичу, предполага ет выполнение ими под руководством специалиста учеб ных исследовательских задач с заранее неизвестным реше нием, содержание которых направлено на создание пред ставлений об объекте или явлении окружающего мира [6].

По мнению П.И. Пидкасистого, научно-исследова тельская деятельность является компонентом организации самостоятельной работы студентов. Автор отмечает, что данный вид деятельности является важнейшим условием развития профессионально-творческой самостоятельности будущих специалистов [7].

Несмотря на различия в трактовках данного понятия, все авторы подчеркивают, что получение новых знаний не является основной особенностью исследовательской де ятельности в образовательном процессе. Главная ее цель – приобретение учащимися функционального навыка иссле дования как универсального способа освоения действи тельности, развитие способности к исследовательскому ти пу мышления, активизации их личностной позиции в об разовательном процессе на основе приобретения субъек тивно новых знаний.

Основываясь на выводах, полученных в исследованиях рассматриваемых авторов, определим исследовательскую  деятельность студентов как личностно и социально значи мую продуктивную деятельность, осуществляемую в рам ках образовательного процесса в вузе средствами познания в соответствии с логикой научного поиска, продуктом ко торой являются субъективно новые знания о самом иссле дуемом объекте или о конкретном или специфическом ме тоде исследования. Отметим, что в результате такого рода деятельности субъективный характер «открытий» может приобретать определенную объективную значимость и но визну.

Достаточно подробно освещен в психолого-педагогичес кой науке вопрос о роли и месте исследовательского ком понента в профессионально-педагогической деятельности учителя.

Говоря о специфике исследовательской деятельности в педагогической профессии, В.А. Сластенин отмечает, что учитель, как и любой исследователь, строит свою деятель ность в соответствии с общими правилами эвристического поиска. Однако в процессуальном аспекте здесь имеется ряд специфических профессиональных характеристик:

1) временная спрессованность общей структуры исследова ния учителя вследствие оперативного характера педагоги ческого труда, что ограничивает возможности надежного выбора лучшего варианта решения проблемной ситуации;

2) умение прогнозировать, предвидеть на основе восприя тия частичных результатов своей деятельности ее перспек тивный целостный результат;

3) осуществление исследова тельского процесса в публичной обстановке [8].

В.И. Загвязинским выявлены субъективные условия раз вития исследовательского компонента педагогической де ятельности, к важнейшим из которых он относит высокий уровень научной и педагогической компетентности учите ля, стремление к творческому поиску, достаточный уро вень развития интеллектуальных умений, воображения и интуиции (гибкость, самостоятельность и критичность мышления, рефлексию и др.) [9].

А.И. Щербаков выделяет исследовательский (гностичес кий) компонент в структуре педагогической деятельности наряду с информационным, ориентационным и мобилиза ционным. Автор характеризует исследовательский компо нент такими требованиями к учителю, как: научный под ход к педагогическим явлениям, умение выдвигать гипоте зу, проектировать и проводить эксперименты, анализиро вать собственный опыт и опыт других.

В понимании сущности исследовательской деятельности в педагогической сфере мы разделяем точку зрения В.В. Краевского о том, что она может рассматриваться как индивидуальное и коллективное взаимодействие педагогов исследователей, направленное на получение точного, объек тивного и системного знания о педагогической действитель ности, обогащающего и развивающего педагогическую культуру [10]. Для педагога осуществление исследова тельской деятельности является чаще всего не самоцелью, а средством профессионального совершенствования.

В образовательной практике вузов традиционно выделяют два вида исследовательской деятельности студентов: учебно и научно-исследовательскую. Принято считать, что учебно исследовательская деятельность студентов (УИДС) – это ис следовательская деятельность, осуществляемая в рамках учебного плана, являющаяся, по существу, неотъемлемой составной частью учебного процесса. Ее основные дидакти ческие цели заключаются в закреплении и углублении пред метных знаний, приобретении умений и навыков познава тельной и исследовательской деятельности, формировании творческого мышления. Одним из преимуществ УИДС явля ется то, что она носит массовый характер, т. к. позволяет включать в творческий процесс всех студентов.

Научно-исследовательская деятельность студентов (НИДС) рассматривается как система внеаудиторных заня тий, непосредственно связанных с учебным процессом, од нако имеющих качественную специфику и относительную самостоятельность. НИДС обеспечивает взаимосвязь учеб ных дисциплин и научно-исследовательской работы, про водимой кафедрами и научными подразделениями вуза. В процессе ее осуществления учитываются индивидуальные склонности и научные интересы студентов. К особенностям НИДС относится то, что она не регламентирована образо вательным стандартом, основана на принципах самосто ятельности и добровольности, объединяет студентов раз ных курсов и факультетов. В зависимости от специфики профессиональной деятельности будущих специалистов возможны различные формы организации НИДС (круж ки, творческие лаборатории, мастер-классы, проблемные и научные семинары, педагогические мастерские, научные общества, олимпиады, конференции и др.).

НИДС фактически отличается от УИДС не по качеству итогов, а, скорее, по характеру отношения к учебному про цессу. В то же время эффективность НИДС обусловлена, с одной стороны, мерой ее взаимодействия с учебным про цессом, с другой – системой ее собственной организации.

Ключевую роль в целенаправленном формировании и развитии исследовательской деятельности студентов на про тяжении всего периода обучения в вузе играют создание и развитие комплексной системы организации УИДС и НИДС, функционирование которой позволит: формиро вать в студенческой среде творческую атмосферу, стимули ровать вовлечение студентов в творческий процесс изучения и освоения научных методов;

создавать условия для само реализации их личностных способностей. Создание такой системы предполагает ориентацию на индивидуальный подход к научным интересам и способностям студентов, ис пользование разнообразных форм организации исследова тельской деятельности, формирование студенческих науч ных объединений, внедрение в педагогическую практику традиционных научных состязательных мероприятий, соз дание возможностей для студенческих публикаций, отбор и поддержку особо одаренных студентов, их участие в бюд жетных и внебюджетных научных исследованиях в рамках плана научно-исследовательской работы вуза.

Приведем некоторые позиции, выявленные автором в процессе теоретического исследования и опытно-экспери ментальной работы в обозначенном направлении.

1. Выявление и развитие творческих способностей сту дентов для вовлечения их в исследовательскую деятель ность должны проходить на основе современных диагнос тических методик. К сожалению, на практике это происхо дит путем стихийного отбора, о чем свидетельствуют про веденные нами мониторинговые исследования. Следует от метить, что в психолого-педагогических науках одной из основных проблем изучения исследовательской деятель ности является валидность используемых методов, пос кольку критерии оценки такой деятельности не вполне оп ределены и постоянно требуют новых интерпретаций. Как справедливо отмечают некоторые исследователи, основная проблема заключается в нерешенности концептуальных вопросов, связанных с тем, что определение некоторых психолого-педагогических конструктов (интеллект, творче ство и др.), а также процедуры измерения их уровней раз вития весьма далеки от теоретически возможного идеала.

Так, тесты интеллекта не способствуют проявлению самос тоятельного исследовательского поведения, подавляя его, а тесты исследовательского поведения не требуют высокого уровня развития интеллекта в его операциональном, тесто вом понимании. Тем не менее в настоящее время суще ствует ряд методик, позволяющих выявить наличие спо собностей для осуществления такого рода деятельности (стандартизированные тесты способностей, достижений с использованием стимульных объектов, специализирован ные анкеты и опросники, проективные техники и др.).

2. Стратегический подход к обновлению качества про фессионально-педагогической подготовки также требует разработки в вузе программы развития исследовательской деятельности студентов, характеризующейся адекват ностью существующим условиям и возможностью ее ре ализации в них, комплексностью (наличием различных по зиций профессионалов, вовлекаемых в совместную дея тельность по ее разработке), а также ее вкладом в фонд об щекультурного развития. Условиями эффективности ее ре ализации, на наш взгляд, является наличие: 1) исполните лей программы (сообщества людей, разделяющих основ ные теоретические положения, из которых исходит прог рамма, владеющих технологиями совместной исследова тельской деятельности и готовых к такой работе);

2) систе мы проектов, задающих конкретные рамки деятельности для всех участников программы и получающих конкрет ные результаты, обеспечивающие ее поэтапное продвиже ние;

3) выстроенной системы управления, когда развитие каких-либо подпрограмм или отдельных проектов проис ходит в общем контексте и направлении развития прог раммы в целом.

3. При системном подходе к организации исследова тельской деятельности студентов необходимо создание в вузе управленческой структуры, осуществляющей плани рование такого рода деятельности, ее научно-методическое обеспечение, контроль, оценочно-аналитическую деятель ность по выявлению резервов повышения качества УИДС и НИДС.

4. Следуя логике контекстного обучения, мы считаем ос новной идеей при организации исследовательской де ятельности студентов – будущих учителей ее максимально возможную приближенность к исследовательской деятель ности педагога. В связи с этим усвоение содержания учеб ных дисциплин возможно осуществлять в условиях диало га как особой дидактико-коммуникативной среды посред ством имитации социально-ролевых и пространственно временных условий будущей профессиональной деятель ности. Это способствует формированию активной субъек тной позиции будущего учителя, позволяющей понять ог раниченность своих возможностей в каждой конкретной ситуации и необходимость выхода за рамки уже известно го, обращения к новому.

Кроме того, в образовательный процесс необходимо включить такие формы, методы и технологии деятельнос ти, которые обеспечивали бы личностное участие студента в процессе проектирования его образования (проблемное обучение, технология сотрудничества и др.).

В заключение следует отметить, что совершенствование технологии организации исследовательской деятельности студентов и разработка адекватных проектов и моделей «на укообразования» личности студента возможны лишь на ос нове сохранения преемственности связей традиционного и инновационного путей развития отечественной высшей шко лы. Опытно-экспериментальная работа, осуществляемая на ми в естественных условиях образовательного процесса мате матического факультета КГПУ им. В.П. Астафьева, с одной стороны, убедила нас в перспективности реализации пред ставленных идей с целью становления и развития исследова тельской деятельности студентов, с другой – выявила ряд трудностей и проблем, которые предстоит решать. К ним от носятся: повышенные временные затраты преподавателей, собственные профессиональные стереотипы поведения и др.

Библиографический список 1. Данилов И.П., Сюров Р.В. Разработка системы качества научных исследований в вузе // Качество. Инновации. Образование.

2003. № 1. С. 43–45.

2. Швырев В.С. Научное познание как деятельность. М.: Политиз дат, 1984.

3. Хуторской  А. Методика личностно ориентированного обуче ния. М.: ВЛАДОС-ПРЕСС, 2005.

4. Ястребов А.В Моделирование научных исследований как сред ство оптимизации обучения студента педагогического вуза:

автореф. дис. … д-ра пед. наук: 13.00.02. Ярославль, 1997.

5. Слободчиков  В.И. Антропологический смысл исследователь ской работы школьников // Школьные технологии. 2006. № 3.

С. 14–18.

6. Леонтович  А.В. Учебно-исследовательская деятельность как модель педагогических технологий // Народное образование.

1999. № 10. С. 152–158.

7. Пидкасистый  П.И. Организация учебно-познавательной де ятельности студентов. М.: Педагогическое общество России, 2005.

8. Сластенин В.А.,  Перевалов  С.Г. Педагогическая деятельность как творческий процесс // Педагогическое образование и на ука. 2005. № 1. С. 25–34.

9. Загвязинский В.И.,  Атаханов  Р. Методология и методы психо лого-педагогического исследования. М.: Академия, 2003.

10. Краевский В.В. Научное исследование в педагогике и совре менность // Педагогика. 2005. № 2. С. 13–20.

Индивидуализация математической подготовки на основе компьютерной диагностики адаптивного поведения студентов, обучающихся решению задач П.П. Дьячук   Красноярский государственный педагогический университет  им. В.П. Астафьева  Основным принципом индивидуализации обучения студентов является принцип учета индивидуальных осо бенностей личности в процессе обучения. В настоящей ра боте индивидуальные особенности математической учеб ной деятельности студентов диагностируются на основе применения динамических компьютерных тестов (ДКТ).

Как показано в [1], компьютерная система динамического тестирования должна, так же, как и учитель, решать задачу распознавания текущего состояния студента в процессе вы полнения задания и реагировать подобно учителю. В осно ву моделирования поведения компьютерной системы, осу ществляющей динамическое тестирование, заложены сле дующие свойства:

а) отслеживание и запись процесса выполнения студен том заданий;

б) распознавание текущего состояния обучающегося, его корректировка через механизмы обратной (отрица тельной и положительной) связи;

в) целенаправленное изменение режима функциониро вания обратной связи с учетом достижений испытуемого;

г) возможность воспроизведения с целью анализа про цесса учебной деятельности ученика и последующего из менения программы работы механизмов обратной связи.

В то же время обучающийся, с точки зрения кибернети ки, является управляемой системой и обладает способ ностью изменять характер своей учебной деятельности, пе реходить в различные состояния под влиянием управляю щих воздействий. Тестирование управляемых систем (в на шем случае это студенты) подразумевает получение ин формации преподавателем не только о состоянии, но и о динамике их поведения в тех или иных ситуациях.

Возможность записи последовательности действий уче ника заложена в программу ДКТ. Процесс записи произ водится с хронометражем времени, затрачиваемого на каждую операцию. Эта информация после обработки дан ных поступает к преподавателю в виде диаграмм, выводов о характере ошибок, о рациональности достижения цели и временных затратах студента. Изучая динамику изменения стратегии студента по достижении цели, преподаватель может сделать выводы о том, как быстро декларативные знания студента превращаются в процедурные знания.

Важной характеристикой индивидальных особенностей учебной деятельности студентов является контекст, опира ясь на который, студенты решают задачи. Опора на внеш ний контекст предполагает, что студент в своей деятельнос ти опирается на сигналы (реакцию) среды, то есть нужда ется во внешнем подкреплении своей деятельности. Опора на внутренний контекст предполагает, что студент в своей деятельности не нуждается в реакции (подкреплении) сре ды. Учебная деятельность проводится с опорой на соб ственное мышление и построение и оперирование мыс ленными моделями решения задач. Деятельность студента, опосредующая его поведение, отражает процессуальный аспект учебной деятельности и проявляется прежде всего в сфере бессознательного. Индивидуальные особенности учебной деятельности гораздо в меньшей степени могут контролироваться сознанием. Знание и понимание особен ностей учебной деятельности, умение их выделить, а также обратить внимание студентов на их проявления в учебных ситуациях и учебной деятельности, необходимы препода вателю с целью повышения качества подготовки будущих специалистов.

Учебная деятельность всегда направлена на получение субъективно нового опыта. Приобретенный опыт выража ется в том, что при повторном решении той же или анало гичной задачи уменьшается количество ошибок и совер шенствуется структура системы действий обучающегося.

Процесс научения носит итеративный характер, то есть обучающийся решает последовательность одинаковых или аналогичных задач. В результате полученного опыта пред полагается, что обучающийся научается безошибочно ре шать задачи. Однако часто возникают ситуации, когда обу чающиеся не только не могут научиться безошибочному решению задач, но и просто решить задачу. Это является основной причиной неуспешного обучения. Проблема на учения решению задач обусловлена тем, что обучающийся не в состоянии различать текущее состояние решения за дачи от целевого и, соответственно, не может осуществлять целенаправленную деятельность по поиску решения зада чи. Главными причинами этого являются: во-первых, от сутствие или недостаточное множество действий (опера ций), задающих функцию ближайшего преемника, кото рая позволяет переходить при решении задачи от одной ситуации к другой;

во-вторых, отсутствие у обучающихся представлений о целевом состоянии данного типа задач.

Это приводит к подавлению поисковой активности и не эффективной работе собственной системы управления де ятельностью обучающегося. Как следствие, у обучающихся формируется состояние обученной беспомощности. Для того чтобы это не произошло, необходимо организовать биологическую обратную связь (БОС) [2;

3] между обуча ющимся и компьютерной системой, которая обеспечивает условия для поиска решения задач. Как будет показано ни же, решение проблемы создания БОС для процесса поиска решения задач основано на применении информационных технологий и теории поиска решения задач в пространстве состояний [4]. Подход, основанный на понятии простран ства состояний, возник при разработке систем искусствен ного интеллекта (ИИ). В системах ИИ [4;

5] поиск решения задач состоит в нахождении алгоритма и написании соот ветствующей программы поиска допустимого пути в прос транстве состояний из начального в целевое состояние. Эти алгоритмы и программы интерпретируются как системы искусственного разума. Возникает вопрос, как использо вать этот подход для организации процесса научения ре шению задач не искусственного, а естественного разума.

Для этого используются возможности информационных технологий, которые позволяют отобразить пространство состояний задачи в виде множества ситуаций и задать фун кцию определения преемника системой кнопок. Нажатие кнопки соответствует тому или иному действию, которое переводит задачу из текущей ситуации в следующую. Пос ледовательность действий и соответственно ситуаций в гра фовом представлении можно рассматривать как путь, ко торый проходит обучающийся в процессе поиска решения задачи. По мере научения путь, проходимый обучающим ся, приближается к оптимальному, т. е. его деятельность становится безошибочной. В подходе, использующем про странство состояний, предполагается существование счет ного множества S  состояний и множества O операторов, которые отражают состояния множества S в себя. Реше ние задачи рассматривается как передвижение в простран стве, определяемом множеством этих состояний, с целью достигнуть желаемое множество целевых состояний. Зада ча решена, когда найдется такая последовательность опе раторов o o (1), o ( 2 ),....o ( k ),, (1) что s g o ( k ) (o ( k 1) (...o ( 2 ) (s 0 ))...)), (2) s 0 – некоторое состояние из множества начальных сос где тояний, а s g – из множества целевых состояний. На языке пространства состояний задачу можно представить в виде направленного графа, а ее решение – путь между выделен ными узлами графа, при этом естественно задать вопрос «Как найти путь на графе?». Пусть N n i – упорядочен ное множество узлов и E e(n i, n j ) – множество поме ченных дуг между ними. (В наиболее интересном случае e будет функцией, принимающей вещественные значения и интерпретирующейся как стоимость перехода по дуге.) E и N, вместе взятые, определяют граф G. Пусть S 0 и S g – подмножества в N, называемые начальным и целевым со ответственно. Решение – это такая последовательность уз n 0, n 1, n 2,..., n k, что n 0 S и n k S g. Два узла n i лов и n i 1 могут принадлежать этой последовательности, только если определена дуга e(n i, n i 1 ). Стоимость реше ния – это просто сумма меток на дугах, т. е. стоимость ре k e(n i, n i 1 ).

шения = Стоимость решения минимальна, i если не существует другого решения с меньшей стои мостью. Длиной решения называется число узлов в нем.

Множество узлов, достижимых непосредственно из узла n (т. е. множество узлов m, для которых дуга e n, m оп ределена), будем называть множеством преемников узла n S(n). В заключение отметим, что если n i и обозначать его и n j – узлы на кратчайшем пути, то f (n i ) f (n j ).

Поиск пути к единственному целевому состоянию обу чающийся начинает от начального узла (начального состо яния) n 0 S 0. Сначала обучающийся делает выбор из S(n 0 ), а затем упорядочивает множества его преемников множество V S(n 0 ) S 0 n 0 в соответствии с оцен кой f (n) стоимости решающего пути для каждого n V.

Оптимальный путь, согласно приближению равных цен, минимизирует стоимость окончательного решения. Лю бой узел n k, для которого после его закрытия можно ука зать текущую оценку его расстояния от S 0, полученную прослеживанием обратно к оценке, основанной на рассто янии узла n i i от S 0, когда тот закрыт, будем называть по томком узла n i i. Узел n i i называется предком узла n k.

В качестве примера на рис. 1 представлен граф прост ранства состояний задачи по преобразованию линейной функции y kx b. На рис. 1 видно, что пространство состояний задачи конструирования графика линейной функции представляет собой граф, вершины которого на ходятся в узлах квадратных решеток. Каждой вершине со ответствуют два числа (k, b). Первое число соответствует k  – тангенсу угла наклона графика, второе число b пока зывает, насколько поднят или опущен график линейной функции вдоль оси Oy. Квадратные решетки соответству ют разным знакам k. Любая вершина графа может быть начальным состоянием графика линейной функции, так же, как и любая вершина может служить целевым состо янием.


Рис. 1. Граф пространства состояний решения задачи   по преобразованию графика линейной функции из начального  состояния (1,0) в целевое (1/3, 1)  На рис. 1 штриховая линия показывает оптимальную траекторию перехода из начального состояния в целевое.

Если положить, что действия имеют стоимость, равную 1, то оптимальная траектория имеет длину или «стоимость», равную 4. Сплошная линия показывает неоптимальную траекторию перехода из начального в целевое состояние.

Обучающийся в самом начале своей деятельности совер шил два неправильных действия и удалился от целевого состояния на 6 действий. Длина этой траектории равна 8. На рис. 2 изображены графики оптимальной и неопти мальной траекторий деятельности обучающихся. Верти кальная ось Z задает номер состояния задачи. Расстояние до цели определится как L Z Z0, (3) где Z 0 – минимальное расстояние между начальным и це левым состояниями задачи.

                                    Рис. 2. Траектории деятельности: 1) оптимальная траекто рия – 4 действия;

 2) неоптимальная траектория – 8 действий  Расстояние до цели L является важным параметром поискового поведения обучающегося решению задач. Вы вод на экран дисплея датчика «расстояние до цели» позво лит обучающемуся корректировать поиск решения задачи, исправляя ошибочные действия до тех пор, пока не будет достигнуто целевое состояние.

Рассмотрим адаптивное поведение обучающегося реше нию алгоритмических задач по математике. Для этого ис пользуем БОС, в основе функционирования которой ле жит обучение с подкреплением [4]. В обучении с подкреп лением рассматривается поведение как реального живот ного, так и искусственного анимата, взаимодействующего с внешней средой. В нашем случае роль внешней (проблем ной) среды играет пространство состояний, а взаимодей ствие происходит в процессе поиска решений обучаю щимся. Как указывалось выше, механизм обучения с под креплением обусловлен наличием дополнительной петли обратной связи обучающегося с проблемной средой (рис. 3). Как показано Редько В.Г., в текущей ситуации S(t ) обучающийся выполняет действие a(t ), получает подкрепление r (t ) и попадает в следующую ситуацию S(t 1) ;

t = 1, 2, …. Подкрепление r (t ) может быть поло жительным (награда) или отрицательным (наказание). До полнительная петля обратной связи включает в себя дей ствие a(t ) и соответствующее подкрепление r (t ) [7].

S(t) ОБУЧАЮЩИЙСЯ r(t-1) а(t) r(t) ПРОБЛЕМНАЯ СРЕДА S(t+1) Рис. 3. Схема обучения с подкреплением  Подкрепление r (t ) осуществляется через датчик «рас стояние до цели» и соответствующую «рожицу». Правиль ное действие означает приближение к цели, радостная «рожица» – положительное подкрепление, неправильное действие приводит к удалению от цели и соответственно недовольному выражению «рожицы».

Таким образом, после выполнения каждого действия проблемная среда, принимающая форму скалярного чис лового значения, которое может рассматриваться как оцен ка действия, немедленно возвращает сигнал обратной свя зи. Правильное действие оценивается числом +1, непра вильное – -1. На интуитивном уровне можно предполо жить, что благоприятное действие получает положитель ную обратную связь, а неблагоприятное – отрицательную.

Сигнал обратной связи, поступающей из среды, принято называть сигналом вознаграждения. В нашем случае этот сигнал передается через датчик «расстояние до цели». Обу чающийся, используя БОС, находит приемлемый способ действий или операций в каждом состоянии. В этом зак лючаются обучение и соответственно адаптивное поведе ние или учебная деятельность.

Для диагностики индивидуальных различий обуча ющихся решению математических задач были разработа ны: а) компьютерная система, моделирующая проблем ную среду с БОС в виде датчика «расстояние до цели»: б) компьютерный диагностический комплекс процессуаль ных характеристик учебной деятельности обучающегося на основе контент-анализа продуктов деятельности [8]. В каче стве математической задачи была взята проблема преобра зования графиков функций y f (x) на примере квадра y a( x x 0 ) 2 y 0.

тичной функции Начальное состо y x 2. На эк яние задачи задавалось графиком функции y x ране дисплея график был представлен в виде объ екта, который можно перемещать вдоль осей Ox и Oy, деформировать график, сдвигая и раздвигая ветви парабо лы, изменяя тем самым коэффициент a, переворачивать относительно оси. При этом компьютерная система вычис ляет величину L при каждом действии или преобразова нии параболы. Адаптивное поведение обучающегося сос тоит в том, что при итеративном научении доля правиль ных действий возрастает, приближаясь к 1. При этом огра ничения на временные ресурсы не накладывались. Количе ство заданий ограничивалось цифрой 50, то есть полага лось, что если при выполнении 50 заданий не произошло адаптации, то у обучающегося недостаточная обучаемость математике [1].

Для того чтобы обучающийся мог видеть то, как проте кает процесс адаптации, были введены десять уровней адаптации. Уровень адаптации соответствует доле пра вильных действий, совершаемых обучающимся. Напри мер: пятый уровень соответствует доле правильных дей ствий p [0.5;

0.6). Уровни адаптации отображались на экране дисплея набором дискретных датчиков и выполня ли роль мотивационных управляющих воздействий. Как уже говорилось выше, адаптивное поведение наблюдается тогда, когда каждое действие обучающегося подкрепляется (положительно или отрицательно) реакцией проблемной среды. В нашем случае подкрепление идет через БОС – датчик «расстояние до цели».

Задача эксперимента состояла в выяснении механизмов адаптивного поведения обучающихся. Предполагалось, что адаптация обучающихся может происходить: а) с опо рой на внешний контекст;

б) с опорой на внутренний кон текст. Опора на внешний контекст предполагает, что в адаптивном поведении обучающихся реакция среды игра ет существенную роль. Но стоит убрать датчик «расстояние до цели», как обучающийся начнет делать ошибки, а уро вень его адаптации понизится. Опора на внутренний кон текст предполагает, что реакция среды играет несуще ственную вспомогательную роль в научении решению за дач. В случае, когда датчик «расстояние до цели» убирает ся, уровень адаптации не меняется, то есть остается деся тым. На рис. 4 приведены кривые научения, полученные в режиме непрерывного подкрепления, с последующим вы ключением датчика «расстояние до цели» и выполнением задания без реакции среды или подкрепления.

а)   б)  Рис. 4. Кривые научения или адаптации к проблемным средам:  а) с опорой на внешний контекст;

   б) с опорой на внутренний контекст  В эксперименте участвовали 50 студентов I курса фа культета физики. Успешно адаптировались 87 % студентов, 13 % студентов, решив 50 задач, так и не смогли выйти на десятый уровень. На рис. 5 показано распределение обуча ющихся по уровням адаптации после выключения датчика «расстояние до цели». Гистограмма распределения пос троена на множестве студентов, адаптивное поведение ко торых вывело их на десятый уровень.

Рис. 5. Гистограмма распределения испытуемых   по уровням адаптации после выключения датчика   «расстояние до цели» по достижению ими десятого уровня  На рис. 5 видно, что основная часть студентов, около 45 %, обучаются с опорой на внешний контекст, то есть их учебная деятельность нуждается в постоянном подкрепле нии. 18 % студентов после выключения датчика остались на десятом уровне адаптации. Эти студенты обучаются с опо рой на внутренний контекст и не нуждаются во внешних подкреплениях. Остальные студенты (37 %) распредели лись между первым и десятым уровнями.

Библиографический список 1. Дьячук  П.П. Динамические компьютерные системы управле ния и диагностики процесса обучения: монография;

Красно яр. гос. пед. ун-т им. В.П. Астафьева. Красноярск, 2005. 344 c.

2. Джафарова О.А.,  Донская О.Г.,  Зубков А.А.  и  др. Технология иг рового биоуправления // Биологическая обратная связь.

1999. № 3. C.14–17.

3. Bechtereva N. P., Gretchin V. B. Physiological foundations of mental activity. – Intern.Rev.Neurobiol. Academic Press, N.Y. – London, 1968. Vol. 11. P. 239–246.

4. Рассел С.,  Норвиг  П. Искусственный интеллект: современный подход. 2-е изд.: пер. с англ. М.: Изд. дом «Вильямс», 2006. 1408 с.

5. Хант Э. Искусственный интеллект. М.: Мир, 1978. 558 с.

6. Дьячук П.П., Лариков Е.В. Способ обучения и диагностики обу чаемости (патент на изобретение № 2294144, государственный реестр изобретений РФ 27 февраля 2007).

7. Редько В.Г. Модели адаптивного поведения – биологически инс пирированный подход к искусственному интеллекту // Искус ственный интеллект и принятие решений. № 2. 2008. С. 13–22.

8. Дьячук П.П.,  Пустовалов Л.В.,  Суровцев  В.М. Система управле ния поиском решения алгоритмических задач // Системы уп равления и информационные технологии. 2008. 3.2. (33). C.

258–263.

Применение информационных технологий при изучении геометрических преобразований плоскости в педагогическом вузе В.Р. Майер, М.С. Тиличеев, Т.В. Апакина  Красноярский государственный педагогический университет  им. В.П. Астафьева  Исторический обзор преподавания геометрических  преобразований. Преобразование, или взаимно одноз начное отображение множества на себя, является одним из основных понятий математики. В геометрии рассматрива ют преобразования геометрических фигур, в первую оче редь плоскости или пространства, и, желая подчеркнуть это обстоятельство, говорят о геометрических преобразо ваниях. Несмотря на то что понятие «Геометрическое пре образование» впервые стало встречаться в трудах евро пейских математиков лишь в середине XVII века, еще до новой эры древнегреческие математики много внимания уделяли симметриям фигур или перемещениям плоскос ти, отображающим фигуру на себя.


Изучение геометрии в Европе долгое время осуществля лось исключительно по «Началам» Евклида. По причине излишней строгости изложения материала и сухости сти ля процесс обучения по этой книге не мог быть эффектив ным. Поэтому на смену «Началам» в конце XVI в. стали приходить другие учебники, в частности учебник практи ческой геометрии П. Рамуса, определивший направление и содержание обучения геометрии в течение последующих двух столетий. В этом и в появившемся после него курсе Клеро дедуктивные рассуждения использовались как сред ство получения новых фактов, связанных с симметриями фигур.

Наибольшее влияние на школьные учебники по геомет рии, в первую очередь в части включения в их содержание геометрических преобразований, сыграла знаменитая «Эр лангенская программа» Ф. Клейна, которая была издана специальной брошюрой в 1872 г. при вступлении Клейна в должность профессора философского факультета Эрлан генского университета. В Германии, Австрии и других не мецкоговорящих странах одним из первых учебников, на писанных под влиянием идей Ф. Клейна, был «Учебник элементарной геометрии» Генрици и Трейтлейна (1882 г.).

В его содержание вошли элементы проективной геомет рии и аналитической геометрии в связи с тригонометрией.

Подразделение материала в учебнике происходило по классам геометрических преобразований.

Но не только в Германии в школьных учебниках находи ли отражение идеи Эрлангенской программы. В «Новых началах геометрии» Ш. Мере (Франция, 1903 г.) централь ная роль отведена понятию «группа движений», на кото ром последовательно базируется все построение геомет рии. В 1905 году знаменитый французский математик Эмиль Борель написал школьный учебник «Элементарная математика», в котором широко применялись геометри ческие преобразования. В России в первом десятилетии ХХ века было издано большое число учебников (российских и переводных). Приведем два из них: это достаточно тради ционный учебник К.Н. Рашевского, где широко использо вались геометрические преобразования, и учебник «Ге ометрия пространства» Б.А. Марковича (1910 г.), который был построен на явно сформулированных аксиомах движе ния. Перпендикулярность в пространстве рассматривалась автором на основе вращательного движения, а параллель ность – поступательного. Учебник «Геометрия простран ства» считался одним из лучших методических пособий начала века.

Советский период истории геометрического образова ния также был насыщен целым рядом событий, связанных с попытками внедрения преобразований в курс геометрии.

Так, в программах по математике 1919–1923 годов при из ложении геометрического материала рекомендовалось опираться не столько на старую логическую последова тельность евклидизированных доказательств, сколько на идеи симметрии и движения. На второй ступени обучения геометрии рекомендовалось изучение подобия и гомоте тии. В издании учебника А.П. Киселева 1927 г. большое внимание уделяется идеям движения. Они используются не только для доказательств (наложение, симметрия), но и для изложения понятий вращения вокруг точки, перенесе ния (параллельного переноса).

Во второй половине 60-х годов XX века в ведущих обра зовательных державах началось движение за реформиро вание математического образования. Международной ко миссией по математическому образованию выработан це лый ряд рекомендаций, среди которых было предложение включить в школьные математические курсы геометричес кие преобразования. В 1964 году в нашей стране приступи ла к работе объединенная комиссия АН СССР и АПН по определению содержания среднего образования. Ее мате матическую секцию возглавил академик А.Н. Колмогоров.

Была подготовлена новая программа по математике, кото рая предусматривала усиление внимания к обобщающим идеям математики, в том числе геометрическим преобра зованиям. А.Н. Колмогоров сформулировал следующие предложения, которые рекомендовалось учитывать при изучении геометрических преобразований:

1) приучать учащихся возможно шире пользоваться ге ометрическими преобразованиями при доказательстве те орем и решении задач;

2) основные типы геометрических преобразований сами по себе должны сделаться самостоятельными объектами систематического изучения в школе.

В 1985 году авторским коллективом под руководством А.Н. Колмогорова был подготовлен учебник «Геометрия 6– 8», который полностью соответствовал разработанной про грамме. В основе доказательств лежала идея преобразова ний, курс строился на аксиоматической основе. К сожале нию, практическое внедрение этого учебника в массовую школу столкнулось с целым рядом проблем, что повлекло за собой неоднозначное отношение и ко всей программе в целом. Дальнейшее развитие методических идей Колмого рова директивным образом было приостановлено.

По мнению ведущих специалистов в области методики преподавания математики, основные причины неудачных попыток включить геометрические преобразования в мас совую школу связаны, во-первых, с психологическими особенностями математической деятельности учащихся при обучении геометрии, во-вторых, с психологической неготовностью учителей к альтернативному построению геометрии. Как отмечается в [3: 55], «… эффективное ис пользование преобразований для решения задач, доказа тельства теорем требует определенного уровня развития образного мышления. Геометрическое образование в те чение долгого времени было направлено на развитие ло гического мышления как единственного типа в ущерб всем остальным. Не только ученики, но и учителя не обла дали должным уровнем развития образного мышления, что и повлекло наряду с другими причинами трудности в изучении геометрии на основе преобразований. Невнима ние к формированию образного мышления объясняется тем, что в 50–70-е годы значительно ослаб интерес иссле дователей к проблеме развития образного мышления, ко гда психология развивалась на идеях строго регламенти рованного управления психическими процессами. Сыгра ла свою отрицательную роль и психологическая неготов ность учителей к альтернативному построению элемен тарной геометрии, поскольку в соответствующих курсах в педагогических институтах также преобладали евклидов ские традиции».

Во второй половине семидесятых годов в систему ге ометрической подготовки учителя математики в педагоги ческих вузах нашей страны были внесены определенные коррективы. Разрозненные геометрические курсы были объединены в единый курс геометрии, в котором основные геометрические понятия, в частности преобразования, за няли одно из центральных мест.

В 90-х годах в ведущих педагогических вузах страны в математические курсы стали внедряться основные прин ципы концепции профессионально-педагогической нап равленности обучения А.Г. Мордковича [4]. В соответ ствии с этой концепцией в курсах геометрии больше вни мания стало уделяться вопросам изображения фигур, синтетическим и аналитическим методам их исследова ния, геометрическим преобразованиям, их применению в доказательствах и при решении задач. Такая корректи ровка приоритетов геометрической подготовки будущих учителей математики была направлена на совершенство вание профессионально-педагогической направленности обучения студентов, на формирование их геометрическо го и образного мышления, на развитие пространственных представлений.

Необходимость применения информационных тех нологий  при  изучении  геометрических  преобразова ний  в  курсе  геометрии  педагогического  вуза. В конце XX века человечество вступило в стадию развития, полу чившую название постиндустриальное или информацион ное общество. Современные информационные и коммуни кационные технологии (например, сетевые технологии), созданные отнюдь не для нужд системы образования, ока зались весьма эффективными в образовании (например, в открытом, дистанционном образовании). Это естествен ный путь, которому нет альтернативы. Мировой опыт сви детельствует о том, что решение проблем образования на чинается с профессиональной подготовки педагогов. В свя зи с этим чрезвычайно актуальным становится такое обуче ние будущих учителей, которое основано не только на фундаментальных знаниях в избранной области, в педаго гике и психологии, но и на общей культуре, включая ин формационную. Как отмечено в [1: 5], «...педагоги нового поколения должны уметь квалифицированно выбирать и применять именно те информационные технологии, кото рые в полной мере соответствуют содержанию и целям изучения конкретной дисциплины, способствуют достиже нию целей гармонического развития учащихся с учетом их индивидуальных особенностей».

В конце 90-х годов в Красноярском государственном пе дагогическом университете была завершена разработка ме тодической системы геометрической подготовки учителя математики на основе информационных технологий [2].

Один из основных стратегических принципов этой систе мы – использование информационных технологий в каче стве инструмента познания – базируется на особой роли технологий компьютерной графики и геометрического мо делирования в обучении геометрии, использовании мето дов визуализации образов и геометрических абстракций в основном курсе геометрии. Исследования, проведенные на кафедре геометрии, показали, что использование инфор мационных технологий как инструмента познания в основ ном курсе геометрии педагогического университета позво ляет устранить целый ряд проблем и трудностей при изу чении геометрических преобразований. Отметим некото рые из них.

1. Студенты плохо представляют себе роль информаци онных технологий в современных научных исследованиях в области геометрии как фундаментальной науки, а также в методике обучения учащихся этой дисциплине. В силу сложившихся традиций преподавания вузовского курса ге ометрии у большинства студентов складывается неверное представление о геометрии как науке, в которой все уже давно открыто. Им практически ничего неизвестно о том, что большое количество новых научных фактов открывают ся в результате использования такого мощного тандема, как последние достижения в теории преобразований и ог ромных вычислительных возможностей современной ком пьютерной техники. Систематическое применение в основ ном курсе геометрии информационных технологий, осно ванных на использовании математических пакетов и язы ков программирования высокого уровня, может исправить это положение. Если студенты будут не только знать, что в настоящее время в геометрии как науке широко использу ются методы и средства информатики, но и иметь пред ставление о том, каким образом они применяются, то это усилит мотивацию изучения геометрии как учебного пред мета и, следовательно, повысит уровень геометрической подготовки студентов.

2. Большинство разделов курса геометрии в педагогичес ком вузе недостаточно ориентировано на развитие у студен тов пространственного воображения. Так, например, теоре тический материал по геометрическим преобразованиям изобилует различными аналитическими выражениями, формулами и формально-логическими выкладками, кото рые слабо увязаны с преобразованиями и практически не востребованы ни в курсе геометрии, ни в смежных дисцип линах. Компьютер предоставляет педагогу и обучаемым большие возможности исправить эту ситуацию.

На экране персонального компьютера, используя его анимационные возможности, можно без особых навыков в программировании визуализировать любое геометричес кое преобразование, создав, например, эффект перемеще ния (деформации) фигуры под действием того или иного преобразования плоскости или пространства. Поскольку «оживить» картинку графическими средствами языка про граммирования невозможно без применения формул, за дающих соответствующее преобразование, то удаётся за интересовать студентов в мотивированном, осмысленном выводе этих формул, более глубоком усвоении таких поня тий, как композиция преобразований, обратное преобра зование, различные виды перемещений, подобий, аффин ных преобразований, инверсий плоскости и пространства.

На лабораторных занятиях возможна не только визуализа ция этих преобразований, но и компьютерное моделиро вание с их помощью новых геометрических объектов, пос троение развёрток многогранников, манипулирование ге ометрическими объектами.

3. Отличительной чертой курса геометрии является ес тественная потребность иллюстрировать изучаемый теоре тический и практический материал. В полной мере это от носится и к геометрическим преобразованиям. Использо вание готовых чертежей и иллюстраций к решениям задач и доказательствам теорем с использованием преобразова ний неудобно тем, что по ним не всегда ясно, каким обра зом и в какой последовательности в процессе рассуждений появлялись дополнительные фигуры, представляющие со бой образы данных фигур или их частей под действием тех или иных геометрических преобразований. Возможность наблюдать в динамике процесс создания чертежа студент имеет на учебных занятиях, когда преподаватель, объясняя геометрическую теорию или решение задачи, одновремен но строит на доске изображаемые фигуры, постепенно до бавляя необходимые элементы. Однако возможность тако го сопровождения теории зависит от ряда факторов, нап ример, таких как чертежное искусство преподавателя и ко личество часов учебного времени, выделяемого на дисцип лину. Уменьшить зависимость иллюстративного сопро вождения от перечисленных выше факторов позволяют специальные программные средства, визуализирующие процесс создания чертежа. Такими программами можно с успехом поддерживать теоретический и практический ма териал большинства разделов основного курса. Большой обучающий эффект имеют программы по созданию новых геометрических объектов из известных фигур с помощью подходящих преобразований.

В педагогических вузах большое значение придается умению решать задачи элементарной математики с ис пользованием преобразований. Для этого нужна геомет рическая интуиция, которая, к сожалению, у некоторых студентов слабо развита или вообще отсутствует. В первую очередь это выражается в неумении увидеть в задаче, не имеющей на первый взгляд никакой связи с преобразова нием, таковую. Частично снять возникающие здесь труд ности позволяют специальные компьютерно ориентиро ванные методики решения задач.

4. В соответствии с новой тенденцией в информатиза ции российского школьного образования значительные усилия по компьютеризации школы должны быть направ лены на использование информационных технологий в конкретных предметах (алгебре, геометрии, физике, исто рии и т. д.). Полностью задача подготовки будущего учите ля к применению в школьном курсе математики информа ционных технологий может быть решена лишь совместны ми усилиями математических кафедр, кафедр информати ки и методики преподавания математики. Если иметь в ви ду геометрию, то определенная часть задачи, связанная с подготовкой студентов к использованию в школьном курсе геометрии информационных технологий, вполне может быть возложена на основной курс геометрии педагогичес кого вуза. Тем более, если в программу последнего орга нично вплетены вопросы школьного курса геометрии, в том числе геометрические преобразования, а большинство тем базового курса поддерживаются информационными технологиями. Студенты, изучая основной курс геометрии, будут не только видеть, каким образом и в каких его разде лах применяются информационные технологии, но и гото виться содержательно, психологически и идеологически к применению в школьном курсе геометрии информацион ных технологий. Реализация последних двух факторов (психологического и идеологического) в первую очередь и является той частью общей задачи, которая может быть выполнена в основном курсе геометрии.

Информационные технологии при изучении основ ных  типов  геометрических  преобразований. Выше бы ли приведены аргументы общего характера, которые сви детельствуют о целесообразности использования инфор мационных технологий при изучении геометрических пре образований плоскости. В этом и следующем пункте на примере перемещений плоскости покажем, каким обра зом при изучении геометрических преобразований можно использовать такой мощный инструмент познания, как графическое программирование. Для этой цели можно ис пользовать любой язык программирования высокого уров ня, изучаемый в вузе.

Рассмотрим, каким образом при изучении перемеще ний плоскости в рамках основных организационных форм обучения в вузе можно использовать выбранный нами ин струмент познания.

Лекция является главным звеном в системе занятий. Ре ализация методической системы [2] накладывает на эту форму занятий определенный отпечаток. В лекциях по курсу геометрии должны быть соединены знания, получен ные студентами в курсе информатики с сугубо геометри ческим материалом. Студентам разъясняется, каким обра зом тот или иной геометрический факт реализуется в из вестных графических пакетах и математических системах и, наоборот, как то или иное программное средство или система программирования применяются при изучении геометрии.

Тема «Геометрические преобразования» изучается в четвертом семестре. К этому времени большинство студен тов уже знакомы с программированием. Поэтому на лек циях после вывода формул, аналитически задающих ос новные перемещения плоскости, рекомендуется составить подпрограммы вычисления координат образа точки при воздействии на эту точку движений плоскости.

Формулы, выражающие координаты образа точки через координаты прообраза при параллельном переносе Ta на вектор a (ax;

ay ), имеют вид x x ax ;

y y ay, что непосредственно следует из определения этого преобразо вания. Используя полученные формулы, составляется под программа вычисления координат образа точки при па раллельном переносе.

При рассмотрении поворота плоскости R вокруг точ A ки А на некоторый угол сначала рассматривается наибо лее простой случай, когда центр поворота А совпадает с началом координат О. Если же центр поворота А располо жен произвольно по отношению к системе координат, то при выводе формул, задающих преобразование R, пре- A доставляется дополнительная возможность ещё раз пока зать студентам применение композиции преобразований при обосновании конкретных геометрических фактов и ут верждений. Поворот R в случае, если точка А имеет ко A ординаты ( x0 ;

y0 ), можно представить в виде композиции параллельного переноса T, поворота вокруг начала ко AO ординат RO и, наконец, параллельного переноса TOA. Бо лее компактно это можно записать в следующем виде:

R T RO TOA. Используя формулы, аналитически за A AO дающие перенос и поворот плоскости вокруг начала коор динат, получим соотношения:

x ( x x0 ) COS ( ) ( y y0 ) SIN ( ) x0, y ( x x0 ) SIN ( ) ( y y0 ) COS ( ) y0.

На основании этих соотношений составляется подпрог рамма вычисления координат образа точки при повороте плоскости на угол.  Следующее перемещение, аналитическое задание кото рого выводится на лекции, – осевая симметрия. Осевая симметрия относительно прямой l (обозначим ее через Sl) является движением второго рода и играет особую роль в теории преобразований плоскости, сохраняющих рассто яния между точками. Особенность ее заключается в том, что любое перемещение плоскости можно получить с по мощью композиции не более трех осевых симметрий.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.