Формування математичних компетентностей учителя математики на основі дослідницького підходу в навчанні з використанням інформаційних технологій

75. Раков С.А. О показателе Банаха-Сакса некоторых банаховых пространств // VII Всесоюзная школа по теории операторов в функциональных пространствах. - Минск. - 1979. - С. 106.

76. Раков С.А., Вержиковский В.П. Об опыте использования микрокалькуляторов в процессе подготовки учителей общетехнических дисциплин // Материалы Всесоюзной конференции “Применение ЭВМ для обеспечения учебного процесса и управления образованием”. - Свердловск, 1985. - С. 87. (авторський внесок: розробка системи практичних занять з курсу математичного аналізу з використанням програмованих мікрокалькуляторів з метою концептуалізації базових понять; наукове керівництво і редагування).

77. Раков С.А., Олейник Т.А. Программа GRAPARG // Використання інформаційної технології в навчальному процесі. - К.: КДПІ, 1990.- С. 116-118. (авторський внесок: розробка системи прямих і зворотних задач з теми “Функції і побудова графіків” у курсі математичного аналізу і її підтримки засобами ІКТ; наукове керівництво і редагування).

Кандидатські дисертації, підготовлені і захищені під керівництвом автора

78. Забара И.М. Интелектуальные тренажеры и методика их использования в преподавании математических дисциплин: Автореф. дисс. ... канд. пед. наук. - К.: КГПИ им. М.П. Драгоманова, 1992. - 24 с.

79. Олійник Т.О. Навчально-дослідницька діяльність на основі НІТН як засіб формування математичних уявлень учнів: Автореф. дис. ... канд. пед. наук. - К.: КДПІ ім. М.П. Драгоманова, 1992. - 24 с.

80. Малярчук С.М. Формування основ інформаційної культури учнів 6-7 класів на основі використання діяльнісного середовища ЛОГО: Автореф. дис. ... канд. пед. наук.- К.: КДПІ ім. М.П. Драгоманова, 1997. - 24 с.

Участь в освітніх проектах

81. Раков С.А., Белоусова Л.И., Белявцева Т.В., Забара И.М., Олейник Т.А. Разработка диалоговых программ средств обучения и повышения квалификации пользователей и обслуживающего персонала ЭВМ // Отчет НИР. - Москва: деп. ВИНИТИ №01.88.0090001. - 1988 г. - 95 с. (авторський внесок: науковий керівник проекту).

82. Раков С.А., Белоусова Л.И., Белявцева Т.В., Забара И.М., Олейник Т.А. Разработка программно-методического комплекса для персональных компьютеров для обучения программированию на языке Паскаль // Отчет НИР. - Москва: деп. ВИНИТИ №01.88.0090000. - 1989 г. - 223 с. (авторський внесок: науковий керівник проекту).

83. Проект “Інформатика до школи” (1995 рік, МФ “Відродження”). (Авторський внесок: створення концепції і наукове керівництво розробкою 10 програмно-методичних комплексів (ПМК), у складі педагогічного програмного засобу (ППЗ), навчальних і методичних матеріалів для вчителів і учнів з питань використання інформаційних технологій у навчанні математики, інформатики, англійської мови, географії, біології, які були тиражовані і безкоштовно передані в 50 шкіл міста Харкова та Харківської області).

84. Проект “Інформатика - молоді” (1996 рік, МФ “Відродження”). (Авторський внесок: створення концепції і наукове керівництво розробкою 10 програмно-методичних комплексів (ПМК), у складі педагогічного програмного засобу (ППЗ), навчальних і методичних матеріалів для вчителів і учнів з питань використання інформаційних технологій у навчанні математики, інформатики, англійської мови, географії, біології, які були тиражовані і безкоштовно передані в 50 шкіл міста Харкова та Харківської області).

85. Міжнародний порівняльний проект вивчення якості математичної освіти “Kassel-Exeter Project” (1996-1998 рр., координатор проекту - університет м. Екзетер, Великобританія, 13 країн). (Авторський внесок: координація проекту в Україні; організація і проведення моніторингу успішності математичної освіти 250 учнів 7-8 класів 10 шкіл міста Харкова і Харківської області; опрацювання результатів і проведення аналітичних досліджень).

86. Міжнародний порівняльний проекту MAVI (дослідження поглядів учнів 8 класів загальноосвітніх навчальних закладів на математику, навчання та вивчення математики, 1997-1998 рр., координатор проекту - університет м. Хельсінкі, Фінляндія) (Авторський внесок: координація проекту в Україні; організація і проведення анкетування 250 учнів 8 класів загальноосвітніх навчальних закладів Харкова і Харківської області; опрацювання результатів і проведення аналітичних досліджень).

87. Міжнародний проект IPMA (міжнародний порівняльний проект математичних досягнень, 1999 - 2005 рр., координатор проекту - університет м. Екзетер, Великобританія, 18 країн) (Авторський внесок: координація проекту в Україні; організація і проведення моніторингу успішності навчання математиці 250 учнів 11 класів 9 загальноосвітніх навчальних закладів Харкова і Харківської області, починаючи з першого класу; опрацювання результатів і проведення аналітичних досліджень).

88. Держбюджетна г/д науково-дослідна робота “Інформаційні технології у навчанні математики і геометричних дослідженнях” (1997-1999 рр.) (авторський внесок: концепція і наукове керівництво розробкою бібліотеки програм, підготовка та видання навчального посібника для студентів “Інформаційні технології в курсі аналітичної геометрії”).

89. Держбюджетна г/д науково-практична робота “Розробка програмно-методичного комплексу “ПМК DG” для комп'ютерної підтримки курсу геометрії загальноосвітньої школи на основі використання пакета динамічної геометрії DG” (Договір №13/2001 від 02.11.2001р. між ХДПУ ім. Г.С. Сковороди і НМЦ організації розробки та виробництва засобів навчання МОН України. ПМК DG отримав сертифікацію відповідності УкрСеПро №072632 від 28.08.2002 р., рекомендований Міністерством освіти і науки України (наказ №1/1-2w635 від 31.07.2002 р.); у кількості 1500 примірників передано до загальноосвітніх шкіл України). (Авторський внесок: науковий керівник; підготовка концепції і керівництво розробкою програмно-методичного комплексу “ПМК DG”, який включає в себе: оригінальне програмне забезпечення - пакет динамічної геометрії DG, настанову користувача, навчальний посібник для учнів, методичний посібник для вчителів, бібліотеку динамічних креслень, комплект робочих зошитів із проведення навчальних дослідницьких робіт).

90. Держбюджетна г/д науково-методична робота “Розробка програми навчального призначення “Програмне забезпечення для інтерактивного тестування учнів загальноосвітньої школи” (Договір №7 від 15.04.2002 р. між ХДПУ ім. Г.С. Сковороди і НМЦ організації розробки та виробництва засобів навчання МОН України. ПМК пройшов сертифікацію відповідності УкрСеПро №072647 від 15.11.2003 р., погоджений з науково-методичною радою Міністерства науки і освіти України (протокол №4 від 4.12.2003 р.); у кількості 1500 примірників передано до загальноосвітніх шкіл України). (Авторський внесок: науковий керівник; підготовка концепції і керівництво розробкою програмно-методичного комплексу “Школярик”).

АНОТАЦІЇ

Раков С.А. Формування математичних компетентностей учителя математики на основі дослідницького підходу у навчанні з використанням інформаційних технологій. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора педагогічних наук за спеціальністю 13.00.02 - Теорія і методика навчання інформатики. - Національний педагогічний університет ім. М.П. Драгоманова. - Київ, 2005.

Дисертація присвячена дослідженню проблеми використання ІКТ для формування математичних компетентностей учителя математики на основі дослідницького підходу в навчанні базових та спеціальних курсів математики, курсів методики викладання математики, у процесі обчислювальної практики, самостійній та індивідуальній роботі, науково-дослідній роботі студентів, курсовому та дипломному проектуванні, творчих конкурсах та олімпіадах з інформатики та математики.

Запропоновано основи комп'ютерно-орієнтованої методичної системи формування математичних компетентностей учителя математики, що включає в себе програмно-методичні комплекси (оригінальне програмне забезпечення та методичні матеріали) з комп'ютерно-орієнтованих математичних курсів для вищої та загальноосвітньої школи.

Ключові слова: математична компетентність, учитель математики, дослідницький підхід у навчанні, комп'ютерна математична система, комп'ютерно-орієнтована методична система навчання.

Раков С.А. Формирование математических компетентностей учителя математики на основе исследовательского подхода в обучении с использованием информационных технологий. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора педагогических наук по специальности 13.00.02 - Теория и методика обучения информатики. - Национальный педагогический университет им. Н.П. Драгоманова. - Киев, 2005.

Диссертация посвящена исследованию проблемы использования информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) для формирования математических компетентностей учителя математики на основе исследовательского подхода в обучении при изучении базовых и специальных курсов математики, курсов методики преподавания математики, в процессе прохождения вычислительной практики, в самостоятельной и индивидуальной роботе, научно-исследовательской роботе студентов, курсовом и дипломном проектировании, творческих конкурсах и олимпиадах студентов по математике и информатике.

Предложены основы компьютерно-ориентированной методической системы формирования математических компетентностей учителя математики, включающей в себя программно-методические комплексы (оригинальное программное обеспечение и методические материалы) для математических курсов высшей и общеобразовательной школы.

Основные результаты исследования

1. Раскрыт смысл понятия математических компетентностей учителя математики, которые включают в себя процедурные, логические, технологические, исследовательские и методологические компетентности.

2. Обоснована возможность формирования математических компетентностей учителя математики на основе исследовательских подходов в обучении с использованием современных ИКТ.

3. Определены и обоснованы типы программного обеспечения, целесообразного для использования исследовательского подхода на основе современных ИКТ в учебном процессе подготовки учителя математики:

3.1 пакеты динамической математики (в частности, динамической геометрии) для построения и исследования интерактивных компьютеризованных математических моделей;

3.2 пакеты компьютерной алгебры для выполнения символьных вычислений, в частности для разработки и исследования интерактивных компьютеризованных аналитических моделей, решения задач в аналитической форме и поддержки процесса дедуктивных доказательств.

4. Созданы, теоретически обоснованы и апробированы на практике основные компоненты компьютерно-ориентированной методической системы формирования математических компетентностей учителя математики на основе исследовательского подхода в обучении математическим дисциплинам и их поддержка средствами информационных технологий. При этом решены следующие задачи:

4.1 определены цели использования исследовательского подхода в подготовке учителя математики как методологической основы формирования его математических компетентностей;

4.2 установлена возможность эффективной поддержки исследовательского подхода в обучении математике средствами ИКТ (построение информационных, в частности компьютеризованных математических моделей проблемной области задачи и их исследование на основе компьютерных экспериментов);

4.3 определены общие исследовательские принципы, на основании которых можно совершенствовать рассмотрение тем и задач учебных курсов;

4.4 разработаны и используются на практике программно-методические комплексы поддержки исследовательского подхода в обучении для математических курсов университетов и общеобразовательных учебных заведений (курсы аналитической геометрии, математического анализа, геометрии, алгебры и начал анализа, которые включают в себя:

4.4.1 оригинальное программное обеспечение - пакет динамической геометрии DG;

4.4.2 методические материалы для преподавателей (методические пособия);

4.4.3 дидактические материалы для студентов и учащихся (пособия и руководства по проведению учебных исследовательских работ).

5. Определены и внедрены в практику методики использования исследовательского подхода в обучении при разных формах организации учебного процесса для развития математических компетентностей учителя.

6. Проведен анализ и согласование традиционных дидактических подходов с использованием исследовательского подхода в обучении с использованием ИКТ с целью формирования математических компетентностей учителя математики.

7. Проведен анализ дидактических особенностей разработанных учебно-методических материалов, которые ориентированы на развитие математических компетентностей учителя математики (ПМК, пособий и методических рекомендаций, тестов) в базовых и специальных курсах, во время вычислительной практики, в процессе самостоятельной и индивидуальной роботы студентов, при выполнении курсовых и дипломных робот, в учебной исследовательской и проектной роботе, во время студенческих олимпиад по информатике и математике.

8. Разработаны принципы построения компьютеризованных К-тестов (компетентностных тестов - тестов, которые соответствуют исследовательскому подходу в обучении), для оценивания учебных достижений студентов и учащихся в соответствии с компетентностной парадигмой образования; разработано программное обеспечение (тестовый генератор TG-3) для поддержки процессов подготовки К-тестов, проведения интерактивного тестирования и обработки результатов тестирования; разработан и внедрен в практику комплект К-тестов для курсов математического анализа, аналитической геометрии.

9. Экспериментально проверена результативность разработанных компонентов компьютерно-ориентированной методической системы использования исследовательских подходов в обучении для формирования математических компетентностей учителя математики, в частности, эффективность опубликованных учебно-методических материалов, подготовленных под руководством и при участии автора (программно-методических комплексов, пособий и методических указаний).

Ключевые слова: математическая компетентность, учитель математики, исследовательский подход в обучении, компьютерная математическая система, компьютерно-ориентированная методическая система обучения.

S.A. Rakov. Developing of the mathematical competencies of a mathematics teacher on the basis of research approach in education with ICT support. - Manuscript.

The thesis for the scientific degree of Doctor of Pedagogical Sciences in speciality 13.00.02 - Theory and methods of teaching informatics. - M.P. Dragomanov National Pedagogical University, Kyiv, 2006.

The thesis deals with investigation of the problem of developing of the mathematical competencies of a mathematics teacher on the basis of research approach in education with ICT support in teaching and studying basic and special mathematics courses, courses on methods of teaching mathematics, within the process of computer practice, in individual work, in student scientific and research work, in course work and diploma project work, in student competitions and olympiads in mathematics and informatics.

The fundamentals of the computer based methodic educational system for the developing of the mathematical competencies of a mathematics teacher are proposed, the core of which is courseware on the basis of the original computer mathematical system DG and computer algebra system Derive with integrated educational materials for mathematical courses at high school and university levels.

Keywords: mathematical competence, teacher of mathematics, research approach in education, computer mathematical system, computer based methodic educational system.

Размещено на Allbest.ru