Методична підготовка майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій

Размещено на http://www.allbest.ru/

Республіканський вищий навчальний заклад

„Кримський гуманітарний університет” (м. Ялта)

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата педагогічних наук

13.00.04 - теорія та методика професійної освіти

МЕТОДИЧНА ПІДГОТОВКА

МАЙБУТНІХ УЧИТЕЛІВ МАТЕМАТИКИ

З ВИКОРИСТАННЯМ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

БУБНОВА Марина Юріївна

Ялта - 2011

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Республіканському вищому навчальному закладі „Кримський гуманітарний університет” (м. Ялта), Міністерство освіти і науки, молоді та спорту Автономної Республіки Крим.

Науковий керівник: доктор педагогічних наук, професор

ІГНАТЕНКО Микола Якович,

Республіканський вищий навчальний заклад

„Кримський гуманітарний університет” (м. Ялта),

перший проректор, завідувач кафедри

математики, теорії та методики навчання математики.

Офіційні опоненти: доктор педагогічних наук, доцент

Корнещук Вікторія Вікторівна,

Одеський національний

політехнічний університет,

професор кафедри прикладної математики

та інформаційних технологій в бізнесі;

кандидат педагогічних наук

Кугай Наталія Василівна,

Глухівський національний педагогічний

університет імені Олександра Довженка,

доцент кафедри математики та методики викладання.

Захист відбудеться 25 жовтня 2011 р. о 9.30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 53.130.01 при Республіканському вищому навчальному закладі „Кримський гуманітарний університет” (м. Ялта) за адресою: 98635, м. Ялта, вул. Севастопольська, 2, ауд. 15.

Із дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Республіканського вищого навчального закладу „Кримський гуманітарний університет” (м. Ялта) за адресою: 98635, м. Ялта, вул. Севастопольська, 2.

Автореферат розісланий 23 вересня 2011 р.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради Н.В. Горбунова

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність дослідження. Динамічні зміни в усіх сферах життєдіяльності, реформування освіти України та загальна інформатизація навколишнього середовища спонукають до переусвідомлення чинних і пошуку нових концептуальних засад щодо вдосконалення якості освіти. В контексті нової парадигми освіти, основним завданням сьогодення є орієнтація на розвиток особистості, використання її внутрішнього потенціалу. У зв'язку з цим із метою підвищення конкурентоспроможності як окремої людини, так і держави в цілому необхідно піднести на новий якісний рівень освіту, в тому числі і математичну, а це в свою чергу залежить від рівня готовності майбутнього вчителя до професійної діяльності в нових умовах, зокрема з усебічним використанням інформаційних технологій.

За таких обставин, коли в суспільстві інформація у порівнянні з іншими ресурсами стає пріоритетною, в усі сфери життя людей проникають глобальні інформаційні системи, наукоємні й інтелектуальні технології, широкого розвитку набувають ринкові інфраструктури споживання інформаційних послуг. Виникає гостра потреба в серйозному корегуванні змісту, професійно-методичного та результативного аспектів математичної освіти всіх рівнів.

В умовах реформування педагогічної освіти, в тому числі й математичної, головним ціннісним орієнтиром є особистість студента, його високоякісна підготовка. У сучасних психолого-педагогічних дослідженнях приділяється значна увага різним аспектам підготовки майбутніх учителів, зокрема змістові педагогічної освіти (А.М. Алексюк, О.В. Глузман, В.І. Євдокимов, М.Б. Євтух, І.А. Зязюн, В.І. Луговий, М.В. Овчинникова, О.М. Пєхота, І.П. Підласий, В.В. Сагарда, Г.В. Троцко), вдосконаленню технологій навчання майбутнього вчителя (В.І. Бондар, О.. Мороз, О.Я. Савченко, Г.К. Селевко, Т.С. Яценко), готовності до педагогічної праці (Л. В. Кондрашова, В.О. Сластьонін), педагогічній компетентності як сукупності якостей, що визначають ефективність професійно-педагогічної підготовки (В. П. Бездухов, Г.О. Михані, В.Г. Моторіна, Л.Л. Хоружа).

Розробка теоретичних i методичних аспектів навчання математики знайшла відображення в працях учених: Г.П. Бевза, M.I. Бурди, К.В. Власенко, Н.А. Глузман, П.М. Ерднієва, М.Я. Ігнатенка, Ю.М. Колягіна, В.В. Корнещук, Н.В. Кугай, М.В. Метельського, О.І. Скафи, 3.І. Слєпкань, А.А. Столяра, Н.А. Тарасенкової, І.Ф. Тесленко, О.В. Швеця, М. І. Шкіля.

Дидактичні та психологічні аспекти застосування інформаційних технологій у навчанні досліджувались В.П. Безпальком, В.П. 3інченком, B.C. Ледньовою, О.М. Леонтьєвим, В.Я. Ляудісом, Ю.І. Машбиць, В.Ф. Паламарчуком, Л.Н. Прокопенком, В.В. Рубцовою, О.В. Співаковським, Н.Ф. Тализіною, O.K. Тихомировою, Ю.В. Триусом. Розгляд комплексу питань, пов'язаних із використанням інформаційних технологій у навчанні математики, започатковано в роботах Б.Б. Беседіна, Ю.В. Горошка, В.Н. Дровозюк, M. I. Жалдака, Ю.О. Жука, Т.В. Крилової, Н.В. Кульчицької, О.Г. Мордаковича, І.О. Новік, Г.О. Михаліна, Н.В. Морзе, А.В. Пенькова, С.А. Ракова, Ю.С. Рамського.

Проте у вищезазначених дослідженнях не знайшли належного відображення питання методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій. Сьогодні як ніколи постала проблема усунення суперечностей між: соціальним замовленням суспільства на компетентного випускника школи з належним рівнем математичної підготовки і фактичним рівнем його математичної грамотності та культури; наявним рівнем підготовки вчителя математики та реальними вимогами щодо його готовності до роботи в нових умовах із використанням інформаційних технологій; наявним науково-теоретичним супроводом навчання математики й існуючою практикою навчання математики; місцем і роллю інформаційних технологій при навчанні математики та їх фрагментальним упровадженням у навчально-виховний процес загальноосвітньої школи. Розв'язання цих суперечностей передбачає розробку педагогічних умов підвищення ефективності методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій, які б суттєво сприяли їхній майбутній професійній діяльності.

Таким чином, актуальність проблеми, виявлені суперечності, потреба поліпшення методичної, теоретичної та практичної підготовки майбутніх учителів математики в сучасних умовах зумовили вибір теми дисертаційного дослідження: „Методична підготовка майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій”.

Зв'язок із науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконана відповідно до наукової теми кафедри математики, теорії та методики навчання математики Республіканського вищого навчального закладу „Кримський гуманітарний університет” (м. Ялта) „Теоретико-методичні засади особистісно орієнтованої підготовки вчителів математики” (номер державної реєстрації № 0109U008316), що входить до плану наукової роботи Республіканського вищого навчального закладу „Кримський гуманітарний університет” (м. Ялта). Тему дисертаційного дослідження затверджено на засіданні вченої ради Республіканського вищого навчального закладу „Кримський гуманітарний університет” (м. Ялта) (протокол № 2 від 30 вересня 2009 р.), узгоджено рішенням бюро Ради з координації наукових досліджень у галузі педагогіки та психології в Україні (протокол № 7 від 27 жовтня 2009 р.).

Мета дослідження полягає в розробці, науковому обґрунтуванні й експериментальній перевірці педагогічних умов підвищення ефективності методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій.

Реалізація поставленої мети передбачає розв'язання таких завдань:

1) проаналізувати філософську, акмеологічну, психолого-педагогічну та методичну літературу з проблеми дослідження; науково обґрунтувати ступінь досліджуваності проблеми методичної підготовки майбутнього вчителя математики з використанням інформаційних технологій у теорії та практиці;

2) уточнити зміст та обсяг понять: „методична підготовка майбутніх учителів математики”, „готовність майбутніх учителів математики до професійної діяльності з використанням інформаційних технологій”;

3) виявити критерії, показники, схарактеризувати рівні готовності майбутніх учителів математики до професійної діяльності з використанням інформаційних технологій, розробити методичні рекомендації та дидактичні матеріали;

4) визначити та науково обґрунтувати педагогічні умови підвищення ефективності методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій;

5) проаналізувати результати експериментального впровадження моделі методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій.

Об'єкт дослідження - процес професійної підготовки майбутніх учителів математики.

Предмет дослідження - педагогічні умови підвищення ефективності методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій.

Методологічну основу дослідження складають: теорія пізнання, її основні методологічні принципи (єдності теорії та практики, творчості, об'єктивності, якості та кількості) та підходи (діяльнісний, системний, особистісний, технологічний); положення психолого-педагогічних наук у галузі професійної підготовки вчителя; основні положення Законів України „Про освіту”, „Про вищу освіту”, „Про національну програму інформатизації”, Концепції інформатизації загальноосвітніх навчальних закладів; філософські положення про необхідність створення умов для переходу від навчання до самоосвіти; особистісно орієнтований підхід до підготовки майбутніх фахівців.

Теоретичну основу дослідження складають концептуальні положення про підготовку фахівців у вищій школі (В.К. Буряк, О.В. Глузман, І.А. Зязюн, М.Я. Ігнатенко, О.Г. Мороз, В.О. Сластьонін); положення цілісної побудови навчально-виховного процесу (В.П. Андрущенко, Ю.В. Васильєв, В. С. Ільїн, В.В. Краєвський); концепція гуманізації освіти (Ш.О. Амонашвілі, Г.О. Балл, Е.В. Лузік); концепція особистісно орієнтованого навчання та підвищення його рівня (В.П. Безпалько, В.В. Сєріков, З.І. Слєпкань, О.В. Сухомлинська); застосування інформаційних технологій у навчальному процесі (А.П. Єршов, М.І. Жалдак, С.І. Кузнєцов, В.М. Монахов, Ю.С. Рамський).

Для розв'язання поставлених завдань застосовано такі методи дослідження: теоретичні - аналіз наукової літератури, нормативної та науково-методичної документації, що присвячена проблемам підготовки майбутнього вчителя математики з використанням інформаційних технологій (із метою визначення актуальності та теоретичних основ дослідження; вдосконалення й уточнення категоріального апарату (1.1-1.4 тут і далі - підрозділи дисертації)), моделювання (2.3); емпіричні: спостереження, анкетування, тестування, аналіз документації педагогічної практики вищих навчальних педагогічних закладів, бесіди, опитування (з метою визначення рівня знань, вивчення результатів педагогічної діяльності майбутніх учителів для виявлення фактичного рівня їхньої готовності до педагогічної діяльності (2.1, 2.3)); констатувальний і формувальний експерименти (з'ясування недоліків існуючої моделі методичної підготовки майбутніх учителів математики, принципів добору вправ і форм навчання, апробація розробленої моделі (2.2, 2.3)); експериментальні: констатувальний, пошуковий і формувальний експерименти (2.1, 2.3, 2.4), методи математичної статистики (підтвердження ефективності впровадження розробленої моделі (2.1, 2.3, 2.4)).

Експериментальна база дослідження. Експериментальне дослідження проводилось на базі Республіканського вищого навчального закладу „Кримський гуманітарний університет” (м. Ялта), Чернігівського національного педагогічного університету імені Т. Г. Шевченка, Чорноморського державного університету імені Петра Могили в три етапи впродовж 2008-2010 років. На різних етапах дослідженням охоплено 357 студентів, 38 учителів математики.

Наукова новизна результатів дослідження полягає в тому, що вперше визначено та науково обґрунтовано педагогічні умови підвищення ефективності методичної підготовки майбутнього вчителя математики з використанням інформаційних технологій (усвідомлення перспективи професійної діяльності майбутніх учителів математики, розробка та реалізація програми професійного становлення; реалізація особистісно орієнтованого підходу до визначення змісту методичної підготовки майбутніх учителів математики; вдосконалення структури та компонентів методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій; забезпечення педагогічної взаємодії студента та викладача в інформаційно-освітньому середовищі), створено модель методичної підготовки майбутнього вчителя математики з використанням інформаційних технологій, визначено структурні компоненти методичної підготовки майбутнього вчителя математики з використанням інформаційних технологій, теоретично обґрунтовано показники, критерії та схарактеризовано рівні готовності майбутнього вчителя математики до професійної діяльності з використанням інформаційних технологій, розроблено методичні рекомендації та дидактичні матеріали для досягнення належного рівня методичної підготовки та підвищення її ефективності; удосконалено лекційні та практичні курси як базу методичної підготовки майбутніх учителів математики, що визначає їхню готовність до застосування інформаційних технологій у майбутній професійній діяльності; уточнено зміст та обсяг понять „методична підготовка майбутніх учителів математики”, „готовність майбутніх учителів математики до професійної діяльності з використанням інформаційних технологій”; подальшого розвитку набули теоретичні та методичні засади методичної підготовки майбутніх учителів математики у педагогічних навчальних закладах із використанням інформаційних технологій.

Практичне значення отриманих результатів полягає у впровадженні в навчальний процес педагогічних умов, що забезпечують підвищення ефективності методичної підготовки майбутнього вчителя математики з використанням інформаційних технологій; удосконаленні змісту лекційних і практичних занять із дисциплін: „Лінійна алгебра”, „Аналітична геометрія”, „Проективна геометрія”, „Методика навчання математики”; впровадженні у навчальний процес спецкурсу „Інформаційні технології в процесі методичної підготовки майбутніх учителів математики”; методичних рекомендацій для викладачів і студентів із підвищення рівня методичної підготовки з використанням інформаційних технологій.

Результати дисертаційного дослідження впроваджено в навчально-виховний процес Республіканського вищого навчального закладу „Кримський гуманітарний університет” (м. Ялта) (акт про впровадження № 85 від 24 жовтня 2010 року), Чорноморського державного університету імені Петра Могили (акт про впровадження № 3/1-199/м від 19 жовтня 2010 року), Чернігівського національного педагогічного університету імені Т. Г. Шевченка (акт впровадження № 04-11/1110 від 15 жовтня 2010 року), Слов'янського державного педагогічного університету (акт про впровадження № 66-10-61(а) від 25 жовтня 2010 року).

Достовірність результатів дослідження забезпечена науковим аналізом стану теоретичної та практичної розробки проблеми, методологічними основами дослідження, відповідністю методів дослідження його меті та завданням, кількісним і якісним аналізом значного обсягу теоретичного й емпіричного матеріалу, результатами педагогічного експерименту.

Апробація результатів дослідження. Основні результати дослідження доповідались й обговорювались на науково-практичних і науково-методичних конференціях різного рівня: міжнародних („Професіоналізм педагога в контексті Європейського вибору України” (Ялта, 2010); „Педагогіка вищої школи в ХХІ столітті: сучасний стан і перспективи розвитку” (Одеса, 2010); „Інноваційні технології в освіті” (Ялта, 2010)); всеукраїнських („Методологічні та методичні основи активізації навчально-пізнавальної діяльності студентів у процесі вивчення математичних дисциплін” (Ялта, 2010); „Науково-практичний досвід - 2010” (Миколаїв, 2010), „Стан та перспективи підготовки вчителя математики в Україні” (Вінниця, 2009)); регіональних („Молода наука Криму” (Сімферополь, 2008, 2009)); звітних наукових конференціях Республіканського вищого навчального закладу „Кримський гуманітарний університет” (м. Ялта) впродовж 2008-2010 рр. Ключові положення дослідження обговорювалися та набули позитивної оцінки на засіданнях кафедр математики, теорії та методики навчання математики, педагогіки та управління навчальними закладами Республіканського вищого навчального закладу „Кримський гуманітарний університет” (м. Ялта) впродовж 2008-2010 рр.

Публікації. Основні положення та результати роботи відображено в 15 публікаціях автора, з яких 1 методичні рекомендації, 8 статей у фахових виданнях, затверджених ВАК України, 6 - у наукових матеріалах і тезах конференцій.

Структура дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, двох розділів, висновків до розділів, загальних висновків, списку використаних джерел (229 найменувань, із них - 3 англійською мовою), 5 додатків на 22 сторінках. Загальний обсяг роботи - 226 сторінок, із них - 181 сторінка основного тексту. Робота містить 17 таблиць, 3 рисунки, що займають 6 самостійних сторінок основного тексту.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обґрунтовано актуальність проблеми, визначено мету, завдання, об'єкт і предмет дослідження, розкрито методологічні та теоретичні основи, описано комплекс методів, застосованих у роботі, визначено наукову новизну, практичну значущість дослідження, окреслено шляхи апробації результатів; подано інформацію про публікації автора та структуру роботи.

Перший розділ - „Теоретичні засади проблеми методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій” - присвячено висвітленню сучасного стану досліджуваної проблеми у вітчизняній і зарубіжній літературі, конкретизовано сутність понять „методична підготовка майбутніх учителів математики”, „готовність майбутніх учителів математики до професійної діяльності з використанням інформаційних технологій”, розкрито роль сучасних інформаційних технологій у навчанні математики.

Розкриваючи зміст та обсяг поняття „методична підготовка” на основі аналізу науково-педагогічної літератури у професійно-педагогічній підготовці майбутнього вчителя математики, можна виділити 3 напрями: психолого-педагогічна підготовка, предметно-педагогічна підготовка, методична підготовка. Методична підготовка майбутнього вчителя математики - це інтегрована якість особистості, спрямована на формування дієвих методичних засобів (у тому числі інформаційних технологій), на створення цілісного образу освітнього процесу з навчання математики, усвідомлення „себе у професії” та прискорену адаптацію молодих спеціалістів до особливостей професійної діяльності вчителя математики. Методична підготовка при цьому є найважливішою складовою частиною професійної підготовки, що розглядається як єдність змісту, структури, цілей навчання та виховання студентів, способів реалізації набутих знань, умінь і навичок у роботі з учнями.

Результатом спеціально організованої методичної підготовки студентів є „готовність майбутніх учителів математики до професійної діяльності з використанням інформаційних технологій”, яка розглядається у декількох аспектах: особистісному - як прояв індивідуально-особистісних якостей, процес формування морально-психологічних якостей особистості, що визначають відношення до професійної діяльності (Б.Г. Анан'єв, О.М. Леонтьєв); функціональному - як адекватне віддзеркалення спеціальності, професійна майстерність, уміння мобілізувати необхідні фізичні і психічні ресурси для реалізації діяльності (В.О. Алаторцев, А.Б. Леонова); як категорія теорії діяльності - результат процесу підготовки (В.Т. Мишкіна, В.Д. Шадріков); особистісно-діяльнісному - як цілісний прояв усіх сторін особистості, система мотивів, стосунків, установок, рис особистості, накопичення знань, умінь, навичок, що забезпечують можливість ефективно виконувати професійні функції (А.О. Деркач, М.І. Д'яченко, Л.О. Кандибович). Особистісно-діяльнісний підхід покладено в основу дослідження проблеми професійної готовності до педагогічної діяльності. У його межах професійна готовність майбутніх учителів має правомірно розглядатися лише в єдності та взаємозв'язку з педагогічною діяльністю. Під професійною діяльністю вчителя математики в умовах інформатизації освіти розуміємо підготовку, проведення й аналіз уроку із застосуванням інформаційних технологій; позакласну роботу. В структурі професійної діяльності педагога, як самостійна її підсистема виділена методична діяльність, яка забезпечує процес віддзеркалення в мисленні педагога методичних проблем і постановку методичних завдань; направлена на відбір змісту, конкретизацію обсягу і логіки представлення освітньої інформації; націлена на забезпечення самоаналізу педагогом змісту і способів своєї миследіяльності. Готовність майбутніх учителів математики до професійної діяльності з використанням інформаційних технологій визначаємо як інтегровану якість особистості, що виявляється в позитивному ставленні до інформаційних технологій та професійних знаннях, практичних уміннях щодо їх застосування в навчально-виховному процесі.

Під використанням інформаційних технологій у професійній діяльності розуміємо цілеспрямований, усвідомлений процес організації навчально-виховної та науково-дослідницької діяльності вчителя математики з метою більш ефективного розв'язання професійно-педагогічних завдань. Останнім часом процес застосування інформаційних технологій у вищій школі, зокрема, при вивченні математичних дисциплін, дещо активізувався. Це сталося завдяки покращенню комп'ютерної бази вищих навчальних закладів і наявності на ринку програмного забезпечення таких математичних пакетів, як GRAN-1, GRAN-2D, GRAN-3D, Derive, MathCad, Matlab, Maple, Mathematica, MuPad, Maxima, Scilab та ін. Ці пакети мають зручний інтерфейс, реалізують багато стандартних і спеціальних математичних операцій і функцій, мають потужні графічні засоби 2- і 3-вимірної графіки, надають можливість імпортувати й експортувати дані для обробки. Також для самостійної роботи студентів зручно використовувати в процесі навчання математики Інтернет-технології, а саме систему Moodle, що застосовується для створення курсів, організації та проведення аудиторних і позааудиторних занять. Усе це надає широкі можливості для ефективної роботи студентів у майбутній професійній діяльності з використанням інформаційних технологій.

Особливості використання інформаційних технологій багато в чому сприяють розвитку особистості студента та розширенню сфер вияву її потенційних можливостей. Разом із тим, цей процес складний, викликає труднощі, однак, як свідчить досвід роботи, подолати їх можна, враховуючи акмеолого-психологічні закономірності формування особистості студента в процесі інформатизації освіти. На підставі аналізу наукових джерел вважаємо, що методична підготовка майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій має базуватися на особистісно-діяльнісному, системному, інформативному та акмеологічному підходах.

У другому розділі - „Експериментальна перевірка моделі методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій” - визначено й експериментально перевірено стан проблеми методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій на сучасному етапі; визначено педагогічні умови підвищення ефективності методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій; розроблено й експериментально перевірено модель методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій.

Організація навчально-виховного процесу в школі під час практики студентів дає підстави стверджувати, що вчителя математики майже не застосовують інформаційні технології в процесі навчання математики, користуються застарілими формами та методами організації навчальної діяльності. З метою поліпшення ситуації розроблено модель методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій, методичні рекомендації та дидактичні матеріали.

Визначено компоненти методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій: мотиваційно-вольовий, функціональний, комунікативний, рефлексивний. Виявлено критерії та показники готовності майбутніх учителів математики до професійної діяльності з використанням інформаційних технологій: мотиваційно-вольовий (позитивне ставлення до педагогічної діяльності; сформованість мотиваційно-ціннісного ставлення до професії вчителя математики; бажання поглиблювати власні знання з методики навчання математики та професійні якості); функціональний (застосування вмінь методично правильно прогнозувати навчальну роботу з учнями на основі застосування теоретичних знань, власного, новаторського, інноваційного досвіду, методики навчання математики); комунікативний (забезпечення суб'єкт-суб'єктної взаємодії: вчитель - учень, учень - учні, учень - комп'ютер, уміння використовувати результати комплексного аналізу психолого-педагогічних особливостей навчання математики учнів з використанням інформаційних технологій); рефлексивний (оволодіння вміннями оцінювання результатів навчальної діяльності учнів і власної діяльності, забезпечення аналітичного контролю, самоконтролю, саморозвитку, саморефлексії, педагогічної рефлексії, самовдосконалення, прогнозування власної діяльності).

Виявлені критерії та показники перевірялись за допомогою анкетування, тестування у системі Moodle, розроблених фрагментів уроків, презентацій лекцій, планів-конспектів уроку, його проведення й аналізу.

На основі виділених критеріїв і показників визначено рівні готовності майбутніх учителів математики до професійної діяльності з використанням інформаційних технологій: високий, достатній, середній, низький.

Визначено педагогічні умови підвищення ефективності методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій: усвідомлення перспективи професійної діяльності майбутніх учителів математики, розробка та реалізація програми професійного становлення; реалізація особистісно орієнтованого підходу до визначення змісту методичної підготовки майбутніх учителів математики; вдосконалення структури та компонентів методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій; забезпечення педагогічної взаємодії студента та викладача в інформаційно-освітньому середовищі.

Впроваджено модель методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій, основою якої є системний, інформативний, особистісно-діяльнісний та акмеологічний підходи, компоненти методичної підготовки, сукупність послідовності етапів, функцій, форм та методів, педагогічних умов, діагностичного інструментарію. Означена модель впроваджувалась у чотири етапи (див. рис.).

інформаційний технологія учитель математика

Мета першого етапу - спрямування майбутніх учителів математики на опанування знаннями, вміннями та навичками з упровадженням інформаційних технологій у майбутній професійній діяльності. На цьому етапі в процесі аналізу роботи вчителів математики під час проходження педагогічної практики реалізовувались: мотиваційно-вольовий компонент методичної підготовки, стимулювальна функція та педагогічна умова - усвідомлення перспективи професійної діяльності майбутніх учителів математики, розробка та реалізація програми професійного становлення. Перший етап реалізовано зі студентами перших і других курсів у процесі вивчення дисциплін „Лінійна алгебра”, „Аналітична геометрія”, „Проективна геометрія”, розроблених в інформаційному середовищі Moodle, та педагогічної практики. У навчальному процесі домінували групові форми організації навчальної діяльності студентів із використанням інформаційних технологій.

Другий етап мав за мету отримання студентами знань, умінь і навичок, що дозволяють ефективно застосовувати інформаційні технології в професійній діяльності для розв'язання різноманітних професійних завдань - застосування у власній науковій і творчій діяльності, роботі з документами, плануванні та проведенні уроку з використанням інформаційних технологій, підготовці методичних матеріалів, пошуку та обробці інформації. Цей етап реалізовувався зі студентами третіх курсів у ході вивчення спецкурсу „Інформаційні технології в процесі методичної підготовки майбутніх учителів математики”, що сприяв формуванню свідомого підходу до застосування інформаційних технологій у навчанні та майбутній професійній діяльності. Через зміст спецкурсу впроваджено: функціональний компонент методичної підготовки, конструктивно-пізнавальна функція, реалізовано таку педагогічну умову, як вдосконалення структури та компонентів методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій.

Мета третього етапу - самостійне запровадження отриманих знань та індивідуального підходу до окремої навчальної ситуації. На цьому етапі під час вивчення дисципліни „Теорія та методика навчання математики” та проходження педагогічної практики студентами третіх і четвертих курсів проводилися перегляди відеоуроків, вивчалися форми організації навчально-виховного процесу в школі при вивченні математики, а саме: інформаційні технології, презентації уроків, „кейс-метод”, метод „мозкового штурму”, моделювання педагогічних ситуацій. Під час третього етапу упроваджували рефлексивний компонент методичної підготовки, діагностичну функцію та педагогічну умову - реалізація особистісно орієнтованого підходу до визначення змісту методичної підготовки майбутніх учителів математики. Використовували електронні засоби навчання (наступні математичні пакети: GRAN, MathCad, Matlab, Maple; тести розроблені в середовищі Moodle для здійснення контролю; презентації до лекційних і практичних занять).

На четвертому етапі метою була систематизація набутих знань, умінь і навичок студентів у контексті творчого застосування інформаційних технологій у власній педагогічній і професійній діяльності, необхідність розв'язання завдання: у системі виконання самостійних творчих завдань підвищити рівень готовності майбутніх учителів математики до професійної діяльності з використанням інформаційних технологій. На означеному етапі реалізовувались: комунікативний компонент методичної підготовки, регулятивна функція, педагогічна умова - забезпечення педагогічної взаємодії студента та викладача в інформаційно-освітньому середовищі. На цьому етапі студентів третього та четвертого курсів залучено до науково-дослідної роботи із застосуванням інформаційних технологій. Відповідно до цього дібрано теми для самостійних завдань, пов'язаних із проблемами спецкурсу. Під час навчання та практики студенти були залучені до самостійної творчої роботи. Після завершення практики студентами розроблено власні конспекти уроків і презентації із застосуванням інформаційних технологій.

Під час вивчення математичних дисциплін на всіх етапах апробовано методичні рекомендації та дидактичні матеріали для викладачів і студентів із застосування інформаційних технологій у процесі методичної підготовки майбутніх учителів математики, що дозволило студентам засвоювати необхідні знання на вищому рівні, ніж при традиційному навчанні.

На контрольному етапі дослідження студенти виконували завдання, аналогічні констатувальному експерименту. Порівняльні результати дослідно-експериментальної роботи подано у таблиці.

Таблиця. Порівняльна таблиця рівнів готовості майбутніх учителів математики до професійної діяльності з використанням інформаційних технологій (у %)

Результати експериментального дослідження доводять, що внаслідок реалізації педагогічних умов і моделі методичної підготовки майбутніх учителів математики в експериментальній групі відбулися позитивні зміни. Загальні кількісні результати збільшилися за високим (із 14,3% до 19,6%), достатнім (із 23,3% до 30,8%) та середнім (із 35,8% до 39,4%) рівнями і значно зменшилися за низьким (із 26,6% до 10,2%).

У контрольній групі відбулись незначні позитивні зміни щодо перерозподілу рівнів готовності майбутніх учителів математики до професійної діяльності з використанням інформаційних технологій. Загальні кількісні результати несуттєво зросли за високим (із 14,7% до 15,1%), достатнім (із 23,1% до 23,9%), середнім (із 35,5% до 36,2%) рівнями готовності та зменшилися за низьким (із 26,7% до 24,8%). Порівняльні результати експериментальної роботи засвідчують ефективність упровадження моделі методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій. Студенти вдало використовували інформаційні технології в процесі навчання математики та під час педагогічної практики.

Рівень готовності майбутніх учителів до професійної діяльності з використанням інформаційних технологій після формувального експерименту значно підвищився в порівнянні з результатами вихідної діагностики як в експерементальних, так і у контрольних групах. Результати статистичної обробки даних експерименту з використанням емпіричного критерію Пірсона свідчать про суттєві відмінності загального рівня готовності майбутніх учителів між експериментальними та контрольними групами і є наслідком застосування експериментальної моделі методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій, а не впливом випадкових чинників.

Отримані результати свідчать про ефективність розробленої й апробованої моделі, яка, при дотриманні педагогічних умов, забезпечує підвищення рівня готовності студентів до професійної діяльності з використанням інформаційних технологій. Мета та виконані завдання слугують підставою для визначення загальних висновків дисертаційного дослідження.

ВИСНОВКИ

Дослідження присвячено актуальній проблемі методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій.

1. Динамічні зміни в сучасному суспільстві, реформування освіти та загальна інформатизація вимагають від майбутніх учителів математики належного рівня математичної підготовки, грамотності, культури та креативності, готовності до роботи в нових умовах інформаційного суспільства. Математична освіта посідає чільне місце й має особливе значення в системі загальної освіти. Її роль визначається тим впливом, який має процес опанування математичних знань і способів діяльності на становлення і розвиток загальної культури сучасної людини. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю підвищення якості методичної підготовки майбутніх учителів математики; інформатизацією суспільства, що суттєво впливає на зміни у професійному становленні майбутніх учителів математики; зростанням соціального запиту на висококваліфікованого фахівця, здатного впроваджувати інформаційні технології в навчальний процес.

2. На основі аналізу філософської, акмеологічної, психолого-педагогічної та методичної літератури встановлено, що застосування інформаційних технологій у процесі методичної підготовки майбутніх учителів математики призводить до низки труднощів, які полягають у тому, що викладачі математики користуються застарілими формами та методами організації навчальної діяльності студентів, педагоги майже не застосовують інформаційні технології в процесі навчання математики. Сучасний стан розвитку педагогічної теорії та практики характеризується постійною динамікою, вимагає від майбутніх учителів математики високого рівня інтелекту, компетентності, здатності оригінально мислити, генералізувати існуючі та продукувати власні ідеї, виявляти ініціативність і творчість. Для якісної реалізації цього значну роль відіграє рівень готовності майбутнього вчителя математики до професійної діяльності в умовах інформаційного суспільства.

3. Уточнено сутність поняття „методична підготовка майбутнього вчителя математики”, під яким ми розуміємо інтегровану якість особистості, спрямовану на формування дієвих методичних засобів (у тому числі інформаційних технологій), на створення цілісного образу освітнього процесу з навчання математики, усвідомлення „себе у професії” та прискорену адаптацію молодих фахівців до особливостей професійної діяльності вчителя математики. Результатом спеціально організованої методичної підготовки студентів є „готовність майбутніх учителів математики до професійної діяльності з використанням інформаційних технологій”, яку визначаємо як інтегровану якість особистості, що виявляється у професійних знаннях та практичних уміннях щодо використання інформаційних технологій в навчальному процесі.

4. Виявлено критерії та показники готовності майбутніх учителів математики до професійної діяльності з використанням інформаційних технологій: мотиваційно-вольовий (позитивне ставлення до педагогічної діяльності, сформованість мотиваційно-ціннісного ставлення до професії вчителя математики); функціональний (застосування вмінь методично правильно прогнозувати навчальну роботу з учнями на основі застосування теоретичних знань, інноваційного досвіду, методики навчання математики); комунікативний (забезпечення суб'єкт-суб'єктної взаємодії: вчитель - учень, учень - учні, учень - комп'ютер); рефлексивний (оволодіння вміннями оцінювання результатів навчальної діяльності школярів, забезпечення саморефлексії). На підставі визначених критеріїв і показників схарактеризовано рівні готовності майбутніх учителів математики до професійної діяльності з використанням інформаційних технологій: високий, достатній, середній, низький. Розроблено методичні рекомендації та дидактичні матеріали для студентів і викладачів щодо застосування інформаційних технологій у процесі методичної підготовки майбутніх учителів математики.

5. Визначено та науково обґрунтовано педагогічні умови підвищення ефективності методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій: усвідомлення перспективи професійної діяльності майбутніх учителів математики, розробка та реалізація програми професійного становлення; реалізація особистісно орієнтованого підходу до визначення змісту методичної підготовки майбутніх учителів математики; вдосконалення структури та компонентів методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій; забезпечення педагогічної взаємодії студента та викладача в інформаційно-освітньому середовищі.

6. У процесі дослідження розроблено й експериментально перевірено ефективність моделі методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій, основою якої є системний, інформативний, особистісно-діяльнісний та акмеологічний підходи, компоненти методичної підготовки, сукупність послідовності етапів, форм та методів, педагогічних умов, діагностичного інструментарію. Впровадження моделі реалізовувалося впродовж чотирьох етапів та супроводжувалося наповненням навчального процесу спецкурсом „Інформаційні технології в процесі методичної підготовки майбутніх учителів математики”, що сприяло вдосконаленню методичної підготовки майбутнього вчителя математики.

7. Аналіз результатів експериментального впровадження моделі методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій засвідчив її ефективність. В експериментальній групі відбулися позитивні зміни щодо перерозподілу рівнів готовності майбутніх учителів до професійної діяльності з використанням інформаційних технологій: в експериментальній групі збільшилися за високим (із 14,3% до 19,6%), достатнім (із 23,3% до 30,8%) та середнім (із 35,8% до 39,4%) рівнями і значно зменшилися за низьким (із 26,6% до 10,2%). У контрольній групі загальні кількісні результати несуттєво зросли за високим (із 14,7% до 15,1%), достатнім (із 23,1% до 23,9%), середнім (із 35,5% до 36,2%) рівнями готовності та зменшилися за низьким (із 26,7% до 24,8%).

Поставлені завдання повністю виконано, однак проведене дослідження не вичерпує всіх аспектів розв'язання проблеми методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій. Подальшого вивчення потребують питання вдосконалення форм і методів методичної підготовки майбутніх учителів математики із застосуванням інформаційних технологій, розроблення інформаційного середовища та методичного забезпечення для дисциплін математичного циклу, рекомендацій щодо застосування інформаційних технологій у навчальному процесі.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ ВІДОБРАЖЕНО В ТАКИХ ПУБЛІКАЦІЯХ

Методичні рекомендації:

1. Бубнова М.Ю. Информационные технологии в процессе методической подготовки будущих учителей математики [методические рекомендации] / М.Ю. Бубнова. - Ялта : РВУЗ КГУ, 2011. - 84 с.

Статті в наукових фахових виданнях:

2. Бубнова М.Ю. Використання інформаційних технологій у процесі методичної підготовки майбутніх учителів математики / М.Ю. Бубнова // Сучасні інформаційні технології та інноваційні методики навчання у підготовці фахівців: методологія, теорія, досвід, проблеми: Збірник наукових праць / [Редкол. І.А. Зязюн (голова) та ін.]. - Вінниця : ТОВ фірма „Планер”, 2009. - Випуск 22. - С. 244-247.

3. Бубнова М.Ю. Актуальність проблеми методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій / М.Ю. Бубнова // Проблеми сучасної педагогічної освіти. Сер. : Педагогіка і психологія. - Збірник статей. - Ялта : РВВ КГУ, 2009. - Вип. 23. Ч. 1. - С. 9-13.

4. Бубнова М.Ю. Використання системи MOODLE в процесі методичної підготовки майбутніх учителів математики / М.Ю. Бубнова // Науковий часопис Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова. Серія № 5. Педагогічні науки: реалії та перспективи : Збірник наукових праць. -Випуск 22 / [За ред. В.П. Сергієнка]. - К. : Вид-во НПУ імені М.П. Драгоманова, 2010. - С. 59-62.

5. Бубнова М.Ю. Педагогічні умови методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій / М.Ю. Бубнова // Педагогічна освіта: теорія і практика : Зб. наук. праць. - Вип. 5 [Видавець ПП Д.Г. Зволейко]. - Кам'янець-Подільський : 2010. - С. 134-138.

6. Бубнова М.Ю. Реалізація акмеологічного підходу в процесі підготовки майбутніх учителів математики / М.Ю. Бубнова // Гуманізація навчально-виховного процесу : Зб. наук. праць. - Вип. LII [За заг. ред. проф. В. І. Сипченка]. - Слов'янськ : СДПУ, 2010. - С. 11-17.

7. Бубнова М.Ю. Модель методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій / М.Ю. Бубнова // Проблеми сучасної педагогічної освіти. Сер. : Педагогіка і психологія. - Збірник статей. - Ялта : РВВ КГУ, 2010. - Вип. 28. - Ч. I. - С. 24-30.

8. Бубнова М.Ю. Готовність майбутніх учителів математики до професійної діяльності / М.Ю. Бубнова // Дидактика математики: проблеми і дослідження. - Міжнародний збірник наукових робіт. Вип. 33. - Донецьк : Видавництво ДонНУ, 2010. - C. 17-20.

9. Бубнова М.Ю. Результати дисертаційного дослідження з теми: „Методична підготовка майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій” / М.Ю. Бубнова // Проблеми сучасної педагогічної освіти. Сер. : Педагогіка і психологія. - Збірник статей. - Ялта : РВВ КГУ, 2010. - Вип. 29. - Ч. I. - С. 269-273.

Матеріали конференцій та тези доповідей:

10. Бубнова М.Ю. Использование компьютерных технологий в процессе обучения студентов в высших учебных заведениях : матеріали IV всекрим. наукової конференції [„Молода наука Криму - 2008”], (24 жовтня 2008 р.) / Відп. ред. О.В. Горбань. - Сімферополь, 2008. - С. 255-257.

11. Бубнова М.Ю. Формирование профессиональной компетентности учителя математики : матеріали міжнародної науково-практичної конференції [„Професіоналізм педагога в контексті Європейського вибору України”], (22-23 вересня 2009 р.). Ч. 4. - Ялта : РВНЗ КГУ, 2009. - С. 39-41.

12. Бубнова М.Ю. Інформаційні технології в процесі підготовки вчителів математики : матеріали всеукраїнської науково-методичної конференції [„Стан та перспективи підготовки вчителя математики в Україні”], (10-11 грудня 2009 р.). - Вінниця : Планер, 2009. - С. 141-143.

13. Бубнова М.Ю. Викладання аналітичної геометрії в ВНЗ з використанням інформаційних технологій : матеріали всеукр. науково-практ. конф. [„Науково-практичний досвід - 2010”], (17 травня 2010 р.). - Зб. cтатей. - Миколаїв : НУК, 2010. - С. 77-78.

14. Бубнова М.Ю. Акмеологічні особливості професійної готовності майбутнього учителя математики : матеріали міжнародної науково-практичної конференції [„Педагогіка вищої школи в XXI столітті: сучасний стан і перспективи розвитку”] / За заг. ред. проф. О.С. Цокур. - Одеса : ВМВ, 2010. - С. 15-17.

15. Бубнова М.Ю. Ефективність використання інформаційних технологій у процесі методичної підготовки майбутніх учителів математики : матеріали всеукр. науково-практ. конф. [„Методологічні та методичні основи активізації навчально-пізнавальної діяльності студентів у процесі вивчення математичних дисциплін”], (4-5 листопада 2010 р.). - Вип. 1. - Ялта : РВВ КГУ, 2010. - С. 105-108.

АНОТАЦІЯ

Бубнова М.Ю. Методична підготовка майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук за спеціальністю 13.00.04 - теорія та методика професійної освіти. - Республіканський вищий навчальний заклад „Кримський гуманітарний університет” (м. Ялта). - Ялта, 2011.

У дисертації досліджено проблему методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій. Теоретично обґрунтовано сутність і структуру методичної підготовки з використанням інформаційних технологій як значущої складової професійної підготовки вчителя математики. Виявлено критерії, показники та схарактеризовано рівні готовності майбутніх учителів математики до професійної діяльності з використанням інформаційних технологій. Визначено та науково обґрунтовано педагогічні умови, що забезпечують підвищення ефективності методичної підготовки вчителя математики з використанням інформаційних технологій, розроблено модель методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій. Упроваджено спецкурс „Інформаційні технології в процесі методичної підготовки майбутніх учителів математики”, апробовано методичні рекомендації щодо використання інформаційних технологій у процесі навчання математики.

Ключові слова: інформаційні технології, методична підготовка майбутніх учителів математики, педагогічні умови, модель методичної підготовки майбутніх учителів математики з використанням інформаційних технологій.

АННОТАЦИЯ

Бубнова М.Ю. Методическая подготовка будущих учителей математики с использованием информационных технологий. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук по специальности 13.00.04 - теория и методика профессионального образования. - Республиканское высшее учебное заведение „Крымский гуманитарный университет” (г. Ялта). - Ялта, 2011.

Диссертация посвящена проблеме методической подготовки будущих учителей математики с использованием информационных технологий. Проанализировано состояние исследования проблемы в научно-педагогической литературе. Актуальность проблемы обусловлена противоречиями между социальным заказом общества на компетентного выпускника школы с соответствующим уровнем математической подготовки и фактическим уровнем его математической грамотности и культуры; имеющимся уровнем подготовки учителя математики и реальными требованиями относительно его готовности к работе в новых условиях с использованием информационных технологий; между имеющимся научно-теоретическим и технологическим сопровождением обучения математике и существующей практикой обучения математике; практической необходимостью в теоретическом обосновании, методическом обеспечении методической подготовки будущих учителей математики в профессиональной деятельности с использованием информационных технологий и недостаточностью разработки этого вопроса в педагогической науке. Уточнены и обоснованы понятия: „методическая подготовка будущих учителей математики”, „готовность будущих учителей математики к профессиональной деятельности с использованием информационных технологий”.

Компонентами методической подготовки будущих учителей математики с использованием информационных технологий являются: мотивационно-волевой, функциональный, коммуникативный, рефлексивный. В соответствии с компонентами определены критерии и показатели, позволяющие диагностировать уровень готовности будущих учителей математики к профессиональной деятельности с использованием информационных технологий. На основе выделенных критериев и показателей определены и охарактеризованы уровни готовности будущих учителей математики: высокий, достаточный, средний и низкий.

В диссертации теоретически обоснованы педагогические условия повышения эффективности методической подготовки будущих учителей математики с использованием информационных технологий: осознание перспективы профессиональной деятельности будущих учителей математики, разработка и реализация программы профессионального становления, реализация личностно ориентированного подхода к определению содержания методической подготовки будущих учителей математики, совершенствование структуры и компонентов методической подготовки будущих учителей математики с использованием информационных технологий, обеспечение педагогического взаимодействия студента и преподавателя в информационно-образовательной среде.

Разработана и апробирована модель методической подготовки будущих учителей математики с использованием информационных технологий, которая представляет единство целей, содержания, средств и форм обучения для достижения поставленной цели. Согласно разработанной модели, методическая подготовка будущих учителей математики осуществлялась в четыре этапа. Цель первого этапа - направленность будущих учителей математики на овладение знаниями, умениями и навыками относительно внедрения информационных технологий в учебный процесс в будущей профессиональной деятельности. На этом этапе в процессе наблюдения и анализа работы учителей математики реализовывалось педагогическое условие - осознание перспективы профессиональной деятельности будущих учителей математики, разработка и реализация программы профессионального становления. На втором этапе ставилась цель - овладение студентами знаниями, умениями и навыками, позволяющими использовать информационные технологии для решения разнообразных заданий. На этом этапе методической подготовки учителей математики введен спецкурс „Информационные технологии в процессе методической подготовки будущих учителей математики”, через содержание спецкурса внедрялось педагогическое условие - совершенствование структуры и компонентов методической подготовки будущих учителей математики с использованием информационных технологий. Целью третьего этапа было самостоятельное применение полученных знаний и индивидуального подхода к отдельной учебной ситуации. На этом этапе внедрялось педагогическое условие - реализация личностно ориентированного подхода к определению содержания методической подготовки будущих учителей математики. На четвертом этапе целью была систематизация приобретенных знаний, умений и навыков студентов в контексте самостоятельного применения информационных технологий в учебной и профессиональной деятельности. На этом этапе реализовывалось такое педагогическое условие, как обеспечение педагогического взаимодействия студента и преподавателя в информационно-образовательной среде. Эффективность разработанной модели подтверждается ее внедрением в учебный процесс и положительными результатами педагогического эксперимента.