Размещено на http://www.allbest.ru/

Черкаський національний університет імені Богдана Хмельницького

УДК 378.147

Автореферат

Спеціальність 13.00.04 - Теорія і методика професійної освіти

Проектування методичної системи дистанційного навчання математики у вищих навчальних закладах

Буркіна Наталя Валеріївна

Черкаси - 2009

Дисертація є рукописом

Роботу виконано в Донецькому національному університеті, Міністерство освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор педагогічних наук, доцент ЛОСЄВА Наталія Миколаївна, Донецький національний університет, професор кафедри вищої математики і методики викладання математики.

Офіційні опоненти: доктор педагогічних наук, професор Нічуговська Лілія Іванівна, Полтавський університет споживчої кооперації України, професор кафедри вищої математики і фізики;кандидат педагогічних наук, доцент Чашечникова Ольга Серафимівна, Сумський державний педагогічний університет імені А.С. Макаренка.

Захист відбудеться «09» червня 2009 р. об 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 73.053.02 у Черкаському національному університеті імені Богдана Хмельницького за адресою: 18031, м. Черкаси, бульвар Шевченка, 81.

З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Черкаського національного університету імені Богдана Хмельницького за адресою: 18031, м. Черкаси, бульвар Шевченка, 81.

Автореферат розісланий «08» травня 2009 р.

Учений секретар спеціалізованої вченої ради О.П. Савченко.

Загальна характеристика роботи

Актуальність дослідження. Інтеграція України у європейське та світове співтовариство, соціально-економічні й духовні процеси, що відбуваються в суспільстві, вимагають адекватної трансформації системи освіти, а саме: надання всім громадянам рівних умов отримання знань завдяки зняттю вікових, соціальних та організаційних обмежень; сприяння формуванню і реалізації індивідуальної освітньої траєкторії для кожного майбутнього фахівця з урахуванням його психофізіологічних особливостей, уподобань, інтересів та здібностей; забезпечення можливості навчатися протягом усього життя й обирати певні навчальні курси та зручний час навчання; створення максимальних умов для розвитку й самореалізації всіх учасників сучасного навчально-виховного процесу, що відбувається в глобальному інформаційному просторі й потребує оволодіння інформаційно-комунікаційними технологіями (ІКТ). Світова освітня практика доводить, що дистанційне навчання - найефективніший засіб забезпечення неперервної освіти, її гуманізації, демократизації, інформатизації та варіативності.

З дистанційним навчанням у вищій школі пов'язана нова організація навчального процесу, основою якої є принцип самостійного навчання. Сучасний освітній процес не складається лише з аудиторних занять, він не обмежується лише викладачем і підручником як джерелом знань, а потребує різнобічної активної пізнавальної діяльності всіх суб'єктів навчання і ґрунтується на використанні різноманітної інформації. До джерел інформації додаються бази даних, довідково-інформаційні, пошукові й експертні системи, телекомунікативні технології, завдяки яким студент має доступ до світових науково-освітніх ресурсів, суттєво зростає роль комп'ютерних програм навчального призначення. У дистанційному навчанні викладач виконує роль координатора й консультанта, а інтерпретатором знань стає сам студент.

Розвиток дистанційного навчання в Україні розпочався пізніше, ніж у країнах Західної Європи й сьогодні перебуває на етапі активного становлення, що зумовлено інформаційним прогресом країни та державною політикою в галузі освіти. Указ Президента України «Про додаткові заходи щодо забезпечення розвитку освіти в Україні» (2001 р.); Закон України «Про вищу освіту» (2002 р.); постанова Кабінету Міністрів України «Про затвердження програми розвитку системи дистанційного навчання на 2004 - 2006 роки»; «Положення про дистанційне навчання» (2004 р.); постанова Кабінету Міністрів України про затвердження державної програми «Інформаційні та телекомунікаційні технології в освіті та науці» на 2006 - 2010 роки прискорюють процес упровадження дистанційного навчання в Україні.

Теоретичним підґрунтям дисертаційної роботи стали наукові ідеї в галузях філософії освіти й неперервної освіти (В. Андрущенко, І. Зязюн, В. Кремень та ін.), комп'ютеризацію навчального процесу (В. Биков, А. Верлань, Б. Гершунський, Л. Гризун, Ю. Дорошенко, М. Жалдак, Г. Козлакова, Т. Крилова, Ю. Машбиць, Н. Морзе, П. Підкасистий, І. Підласий, С. Раков, І. Руденко та ін.), концептуальні педагогічні положення про дистанційне навчання (О. Андреєв, В. Кухаренко, В. Олійник, В. Солдаткін, П. Стефаненко та ін.), педагогічне проектування (Ю. Бабанський, В. Безрукова, В. Беспалько, І. Козлов, В. Монахов, Т. Подобєдова, М. Федоров), удосконалення навчально-виховного процесу загалом (А. Алексюк, В. Алфімов, І. Бех, А. Кузьмінський, В. Курило, О. Кучерявий, В. Лозова, Н. Лосєва, Н. Ничкало, О. Скафа, М. Сметанський, О. Савченко, С. Сисоєва, А. Сущенко, Н. Тарасенкова, Є. Хриков та ін.) і методики навчання математики зокрема (В. Моторіна, З. Слєпкань, В. Швець та ін.). Питання впровадження дистанційного навчання у вищу освіту досліджували О. Веренич, Т. Койчева, Н. Муліна, О. Собаєва, П. Стефаненко, П. Федорук, О. Хмель та ін. Проте незважаючи на різнопланові дослідження, вони здебільшого спрямовані на технічне й апаратно-програмне оснащення дистанційного навчання (ДН), організацію діяльності учасників ДН в умовах сучасних інформаційних засобів і значно менше зорієнтовані на вивчення проблеми методичного забезпечення дистанційного навчання. Розробці й упровадженню дистанційних курсів з математичних дисциплін в Україні ще не приділяється належна увага і причиною цього є, насамперед, нерозробленість методичної системи дистанційного навчання математики у вищих навчальних закладах.

Отже, виявлено суперечності між:

­ соціальним замовленням сучасного інформаційного суспільства на впровадження в освітній процес дистанційного навчання та недостатнім рівнем розробленості його науково-теоретичних положень і методичного забезпечення;

­ проголошеною гуманізацією навчального процесу, його індивідуалізацією і персоналізацією, необхідністю побудови індивідуальної траєкторії навчання студента й неповним використанням в навчальному процесі можливостей сучасних ІКТ, що уможливлюють розв'язання цих питань.

Таким чином, актуальність дослідження зумовлена інтеграцією України у світовий освітній простір; потребою широкого впровадження дистанційного навчання в українську освіту; сучасною освітньою парадигмою навчання, що максимально враховує інтереси суб'єктів навчально-виховного процесу; орієнтацією майбутнього фахівця на самоосвітню діяльність; можливістю індивідуалізації навчання студентів; необхідністю розробки методичної системи дистанційного навчання; недостатністю теоретичних і методичних напрацювань щодо впровадження дистанційного навчання математики у вищих навчальних закладах; можливістю вдосконалення процесу навчання, зокрема математики, у ВНЗ через застосування мультимедійних інтерактивних дистанційних курсів.

Актуальність проблеми, недостатній рівень розробленості її концептуального й прикладного аспектів у межах теорії та методики професійної освіти у вищій школі зумовили вибір теми дослідження - «Проектування методичної системи дистанційного навчання математики у вищих навчальних закладах».

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження виконано відповідно до тематики, передбаченої планом науково-дослідної роботи кафедри вищої математики і методики викладання математики Донецького національного університету. Напрям наукового пошуку - «Евристичні конструкції в системі навчальної діяльності» (Г-01/11, № 0107U005000). Автором досліджувався аспект удосконалення навчання предмета математики через впровадження ІКТ й елементів дистанційного навчання. Тема дисертації є також складовою комплексної програми «Сучасні технології особистісно-орієнтованого навчання» в межах наукової діяльності консорціуму «Університет - школа» на математичному факультеті Донецького національного університету.

Тему дисертації затверджено вченою радою Донецького національного університету 28 січня 2005 року (протокол №1), перезатверджено 30 квітня 2007 року (протокол №4) та узгоджено на Раді з координації наукових досліджень у галузі педагогіки і психології в Україні при АПН України 22 травня 2007 року (протокол №5).

Мета дослідження - обґрунтувати теоретичні засади проектування методичної системи дистанційного навчання математики, що спрямована на підвищення ефективності самостійної пізнавальної діяльності студентів і базується на розробці й використанні якісних дистанційних курсів.

Об'єктом дослідження є процес дистанційного навчання й розробки дистанційних курсів у вищих навчальних закладах.

Предмет дослідження - проектування методичної системи дистанційного навчання математики у вищій школі на основі мультимедійних інтерактивних дистанційних курсів.

Завдання дослідження:

1. Проаналізувати стан розробленості проблеми проектування дистанційного навчання в науковій психолого-педагогічній, методичній, і технічній літературі; вивчити специфіку впровадження дистанційного навчання у ВНЗ; з'ясувати роль і місце інформаційно-комунікаційних технологій у ДН.

2. Побудувати концепцію проектування методичної системи дистанційного навчання математики (МСДНМ). Розробити проект МСДНМ і запропонувати схему його впровадження.

3. Спроектувати модулі дистанційних курсів з математики й методику їх використання у навчальному процесі. Експериментально перевірити ефективність запропонованої методики.

Методи дослідження: теоретичні - вивчення, аналіз, систематизація і узагальнення філософської, педагогічної, психологічної, навчально-методичної, технічної та математичної літератури й класифікація інформаційних ресурсів Інтернет, що дало змогу уточнити зміст базових понять проблеми дослідження і наявні ресурси; системно-структурний і системно-функціональний аналіз різноманітної інформації, що стосується дистанційного навчання, аналіз сучасної практики навчання математики для розробки проекту методичної системи дистанційного навчання у ВНЗ, створення математичних дистанційних курсів; праксиметричні - аналіз педагогічного досвіду для обґрунтування компонентів методичної системи ДН і організації його впровадження у навчальний процес ВНЗ; емпіричні - спостереження, анкетування, опитування, бесіда, тестування для визначення рівня готовності студентів і викладачів до дистанційного навчання й поточного аналізу розроблених курсів; педагогічний експеримент для пошуку структурних елементів методичної системи дистанційного навчання й апробації спроектованої системи; статистичні - кількісний і якісний аналіз експериментальних даних.

Організація дослідження. Дослідження здійснювалося в три етапи протягом 2004 - 2008 років. На першому етапі - науково-пошуковому (2004 - 2006 рр.) - було вивчено стан розробленості проблеми у науковій психолого-педагогічній, методичній і технічній літературі, виявлено рівень реалізації проблеми у ВНЗ; обґрунтовано проблеми дослідження, визначено його об'єкт, предмет, мета, завдання, встановлено роль і місце ІКТ у ДН, визначено зміст і структуру дистанційного курса (ДК) «Тотожні перетворення», розроблено його перші теми. На другому етапі - організаційно-прогностичному (2006 - 2007 рр.) - розроблено концепцію проектування методичної системи дистанційного навчання математики (МСДНМ), яка включає основні принципи і «дерево цілей» проектування МСДНМ, документ проекту МСДНМ у вигляді схеми; сформульовано цілі дистанційного навчання математики у ВНЗ для викладачів і слухачів; виділено і класифіковано основних суб'єктів ДН, визначені їх основні завдання і функції; охарактеризовані основні складові мультимедійного інтерактивного дистанційного курсу з математики як основного засобу ДН; спроектовано його структуру; створено алгоритм його розробки і запропоновано методику організації навчальної роботи у ВНЗ з його використанням; розроблені додаткові теми курсу «Тотожні перетворення», створені модулі курсів «Функції та їх графіки», «Обрані глави теорії ймовірностей»; проведено констатувальний і пошуковий експерименти. На третьому етапі - підсумковому (2007 - 2008 рр.) - був проведений формувальний експеримент; якісний і кількісний аналіз результатів експериментів; сформульовані висновки; випущено посібник з методичними рекомендаціями для розробників курсів щодо створення власних ДК; результати дослідження впроваджувалися у навчальний процес ВНЗ.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що:

вперше розроблено й теоретично обґрунтовано концепцію проектування методичної системи дистанційного навчання математики, яка містить основні принципи, «дерево цілей» проектування МСДНМ, й представлено побудову, схарактеризовано її компоненти; уведено поняття «мультимедійного дистанційного курсу з високим рівнем інтерактивності» (МДКВРІ); розроблено методику організації навчальної роботи у ВНЗ з використанням МДКВРІ; визначено методику використання у ВНЗ «дистанційного уроку» та «дистанційного робочого зошита»;

дістало подальшого розвитку обґрунтування доцільності дистанційного навчання у ВНЗ, організаційні підходи до впровадження його форм, методика розробки дистанційних курсів з математики; класифікація суб'єктів дистанційного навчання за їх функціями;

удосконалено структуру дистанційного курсу з математики, визначено його основні складові, форми дистанційного навчання, що використовуються у процесі навчання математики.

Практичне значення дослідження полягає в тому, що запропоновано методичну систему ДН математики у ВНЗ, яка стимулює самостійність студентів та їх пізнавальну активність; спроектовано й упроваджено в навчальний процес ВНЗ мультимедійні дистанційні курси з математичних дисциплін з високим рівнем інтерактивності; розроблено конкретні методичні рекомендації для викладачів щодо створення власних дистанційних курсів для студентів ВНЗ, що покликані організувати діяльність розробників, тьюторів, викладачів, методистів. Спроектована методична система може бути використана для забезпечення впровадження дистанційного навчання у вищу освіту на належному рівні і створення нових чи вдосконалення вже чинних дистанційних курсів з математики.

Результати дослідження впроваджено у навчальний процес математичного (довідка №1091/01-27/01.1 від 20.10.2008) й економічного (довідка №1090/01-27/01.1 від 27.11.2008) факультетів Донецького національного університету, автомобільно-дорожнього інституту Донецького національного технічного університету (довідка №42-01/1178 від 08.12.2008), Донецького національного університету економіки і торгівлі імені Михайла Тугана-Барановського (довідка №13.02-2389 від 11.11.2008), Інституту харчових виробництв Донецького національного університету економіки і торгівлі імені Михайла Тугана-Барановського (довідка № 17.02/2391 від 12.11.2008), Донецького університету економіки і права (довідка №2.01-437 від 09.12.2008), Донецької філії Європейського університету (довідка №1-727 від 09.12.2008), Донецького обласного інституту післядипломної педагогічної освіти (довідка №751/02 від 27.11.2008), Донбаської державної машинобудівної академії (довідка № 79/02-117 від 25.11.08), Приазовського державного технічного університету (довідка №73/03-3480 від 17.12.2008), Університету Сандерленда (reference від 14.11.2008).

Особистий внесок здобувача в працях, написаних у співавторстві, полягає в розробці концепції і створенні сайту евристичного навчання математики загалом та певної частини модулів дистанційного курсу «Лінійна алгебра» (50%) зокрема.

Апробація результатів дослідження. Основні результати дослідження доповідалися й обговорювалися (2004 - 2008 рр.) на Міжнародній науково-практичній конференції «Евристичне навчання математики» (Донецьк, 2005); одинадцятій Міжнародній науковій конференції імені академіка М. Кравчука (Київ, 2006); ІІ Міжнародній науково-методичній конференції, присвяченої 80-річчю заснування кафедри вищої математики ДонНТУ «Навчання математики у сучасних умовах» (Донецьк, 2007); VI Міжнародній науково-технічній конференції «КОМПТЕХБУД 2008» (Київ; Севастополь, 2008); VI Міжнародній науково-практичній конференції «Теорія та методика навчання фундаментальних дисциплін у вищій школі» (Кривий Ріг, 2006); Всеукраїнському науково-методичному семінарі «Комп'ютерне моделювання в освіті» (Кривий Ріг, 2005); ІІ Всеукраїнській науково-практичній конференції «Особистісно-орієнтоване навчання математики: сьогодення і перспективи» (Полтава, 2005); Всеукраїнській науково-практичній конференції «Проблеми розробки та впровадження комп'ютерно-орієнтованих засобів навчання» (Київ; Біла Церква, 2006); Всеукраїнській науково-практичній конференції «Безперервна фізико-математична освіта: проблеми, пошуки, перспективи» (Бердянськ, 2007); науково-практичній конференції «Оптимальне педагогічне спілкування в умовах гуманізації освіти» (Донецьк, 2004); Регіональній науково-практичній конференції Донецького національного університету «Реалізація компетентістного підходу в освіті» (Донецьк, 2006).

Результати дослідження обговорювалися на засіданнях наукового семінару кафедри вищої математики і методики викладання математики Донецького національного університету (2000 - 2008 рр.).

Публікації. Основні результати дослідження відображені в 17 публікаціях. Серед них - 5 статей у фахових виданнях, затверджених ВАК України, 1 навчально-методичний посібник, 11 праць у збірниках матеріалів науково-практичних конференцій.

Структура роботи. Дисертація складається зі вступу, двох розділів, висновків, списку використаних джерел (259 найменувань), 24 додатки, серед яких комп'ютерний диск CD-R. Основний зміст дисертації викладено на 181 сторінці. Робота містить 4 таблиці на 4 сторінках та 11 рисунків на 10 сторінках. Повний обсяг дисертації становить 243 сторінки.

Основний зміст дисертації

У вступі обґрунтовано актуальність теми дослідження, визначено об'єкт, предмет, мету, завдання, основні напрями дослідження, розкрито наукову новизну й практичне значення отриманих результатів, наведено відомості про апробацію та впровадження результатів.

У першому розділі «Теоретико-методичні засади проектування дистанційного навчання математики у ВНЗ» розглянуто теоретичні й методичні основи досліджуваної проблеми, визначено специфіку поняття «дистанційне навчання», класифіковано його визначення, проаналізовано загальнодидактичні принципи дистанційного навчання, виокремлено основні етапи педагогічного проектування, з'ясовано роль і місце ІКТ у методичній системі дистанційного навчання математики (МСДНМ), проаналізовано психолого-педагогічні особливості використання інформаційно-комунікаційних технологій у дистанційному навчанні й проектування МСДНМ, запропоновано концепцію проектування МСДНМ і побудувано методичну систему дистанційного навчання математики у ВНЗ.

Проведений ретроспективний аналіз поняття «дистанційне навчання» дозволив виділити п'ять основних підходів до трактування ДН. У результаті аналізу з'ясовано, що визначення ДН О. Андреєва і В. Солдаткіна є багатогранним і охоплює майже всі погляди на ДН. Тому саме це визначення взято в дослідженні за основу й конкретизовано. Дистанційне навчання розуміємо як цілеспрямований процес інтерактивної взаємодії активних суб'єктів навчання (тьютора та слухачів) на всіх етапах навчального процесу, що ґрунтується на використанні інформаційних технологій, реалізується за певною методичною системою та не залежить від розташування учасників у просторі й часі.

Особливість ДН полягає не лише в тому, що подання та обмін навчальною інформацією відбувається переважно за допомогою засобів інформаційних технологій, а й у тому, що зазнають змін усі елементи методичної системи. Установлено, що компоненти традиційної методичної системи також можна застосовувати у ДН з урахуванням сучасного рівня розвитку методики навчання предмета й при цьому зміст елементів методичної системи має відповідати принципам дистанційного навчання.

На основі проведеного аналізу наукових праць сформульовані основні принципи ДН, на яких ґрунтується методична система дистанційного навчання математики. До кожного з виділених принципів визначені завдання щодо його реалізації в запропонованій методичній системі дистанційного навчання (МСДН) через певний дистанційний курс (ДК).

У дисертації дистанційний курс визначається як електронний засіб навчального призначення, який знаходиться в мережі Інтернет і набуває специфічних властивостей. Аналогічно до класифікації електронних засобів навчального призначення проведено класифікацію дистанційних курсів за: функціональною ознакою; структурою; організацією тексту; характером інформації; формою викладання; цільовим призначенням; наявністю друкованого еквівалента; природою основної інформації; технологією розповсюдження; характером взаємодії користувача та електронного видання.

На підставі аналізу наукових праць зроблено висновок про те, що основою дистанційних курсів є електронні курси, які стають дистанційними через занурення в оболонку програмних засобів, підпорядковуються певній методичній системі ДН.

Аналіз праць багатьох авторів дозволив визначити середовище дистанційного навчання як систему інформаційно-комунікаційних і традиційних засобів, спрямованих на організацію та проведення навчального процесу, орієнтованого на особистісне навчання в умовах інформаційного суспільства. дистанційний навчання математика інтерактивний

Уточнено розуміння поняття «система дистанційного навчання», яке часто використовується в технічній літературі, але досі не має чіткого визначення. Підкреслено, що система ДН є лише технічною оболонкою, спеціалізованим програмним засобом, в якому розроблені і створені дистанційні курси. Вона ефективно реалізує обов'язковий елемент якісного ДК - мультимедіа і надає найширші можливості реалізації різних навчальних функцій, зокрема забезпечення інтерактивності в гіпертекстовому середовищі за різноманітними технологіями.

У процесі дослідження психолого-педагогічних особливостей дистанційного навчання з'ясовано, що інтенсивне використання ІКТ впливає на зміну парадигми навчання: якщо раніше пріоритет надавався діяльності викладання, тепер він чітко визначається за діяльністю навчання. Стара схема «викладач - підручник - студент» замінюється новою «студент - навчальні засоби - викладач». Завданням дистанційного викладача стає відбір таких методів, форм і засобів навчання, які не тільки дозволяли б засвоювати необхідні готові знання, а й навчили самостійно здобувати їх з різних джерел, формувати власний погляд, аргументувати його, використовувати наявні знання як метод для отримання нових знань.

З огляду на це потребують перегляду методики навчання, основою яких має стати плідна співпраця викладача і студента, яка передбачає самореалізацію кожного. Як ефективний засіб, що поєднує розвиток і технологічних, інформаційних, і дидактичних, методичних складових навчального процесу, ми розглядаємо навчально-інформаційний методичний комплекс (НІМК). Він інтегрує властивості, необхідні для різних форм навчання, і синтезує продуктивні методичні й інформаційні технології (С. Грушевський, А. Архипова). Відмінність НІМК від звичайного навчально-методичного комплексу в тому, що істотним компонентом його структури є дидактичне комп'ютерне середовище, орієнтоване як на локальні, так і на мережеві варіанти інформаційних технологій. Для дистанційного навчання нами визначено такі основні функції НІМК: змістовну, навчально-методичну, інформаційно-технологічну і крос-формову.

Методичну систему за усталеним тлумаченням розуміємо як систему навчання предмета, що враховує єдність цілей, принципів та обраної відповідно до них сукупності компонентів (змісту, методів, засобів і форм навчання), необхідних для цілеспрямованого функціонування процесу навчання предмета (О. Лобанова). При цьому акцентуємо увагу на тому, що формування методичної системи дистанційного навчання передбачає наявність нових суб'єктів та інформаційного середовища, також включених до структури методичної системи дистанційного навчання.

Проаналізувавши різні підходи до визначення поняття «педагогічне проектування» й виокремивши основні його етапи, розуміємо педагогічне проектування (ПП) як елемент системної індивідуальної чи групової педагогічної діяльності, який складається з етапів моделювання, проектування й конструювання та спрямований на обґрунтування шляхів реалізації педагогічних ідей (Т. Подобєдова і В. Безрукова).

Відповідно до вищевказаного, сформульовані принципи проектування методичної системи дистанційного навчання, а саме: принцип поетапного проектування МСДН; інтеграції змісту психологічних, дидактичних, інформаційних і методичних складових проекту МСДН; декомпозиції проекту МСДН; взаємодоповнюваності функцій НІМК як провідного компонента МСДН; домінантності особистості суб'єкта навчання; сприяння саморозвитку й самореалізації особистості студента; спрямованості проекту МСДН на організацію інтерактивної діяльності студентів; сприяння МСДН творчій співпраці всіх суб'єктів ДН; використання максимальних можливостей ІКТ.

Реалізуючи особистісно-орієнтований підхід до навчання, здійснено образне порівняння виховання, розвитку і навчання особистості з процесом вирощування унікальної рослини і проведено аналогію дистанційного навчання математики у ВНЗ з основними етапами розвитку рослини. З урахуванням особливостей обраних в дослідженні етапів проектування методичної системи дистанційного навчання математики фігуральне порівняння допомогло конкретизувати цілі кожного етапу, побудувати «дерево цілей» проектування МСДНМ, визначити основні компоненти МСДНМ, їхні взаємозв'язки, а також подати їх у документі проекту МСДНМ.

Наголосимо, що побудована концепція проектування методичної системи дистанційного навчання математики зорієнтована на підвищення ефективності самопізнавальної діяльності студентів ВНЗ при вивченні математики через упровадження в навчальний процес дистанційних курсів і їхнього спеціального виду - мультимедійних дистанційних курсів з високим рівнем інтерактивності.

У другому розділі «Методика розробки та впровадження дистанційних курсів з математики у ВНЗ» подані зміст і методика проектування мультимедійного дистанційного курсу з високим рівнем інтерактивності (МДКВРІ), висвітлені результати експерименту щодо впровадження МДКВРІ й методичної системи дистанційного навчання математики у вищі навчальні заклади. Спираючись на дослідження В. Кухаренка, В. Вернадського до основних складових дистанційного навчання віднесено: відкритість, комп'ютерне забезпечення, активність спілкування, належне дидактичне забезпечення форм навчання.

Дистанційне навчання реалізує ідеї вчених про надання людині можливостей якнайшвидшого отримання інформації і дозволяє організувати відкритий навчальний процес у глобальному масштабі. Це звільняє студента навіть від просторової та часової залежності.

Установлено важливість використання в навчальному процесі сучасного комп'ютерного забезпечення, необхідності систематичної самостійної роботи студентів з ІКТ, електронними базами даних, мультимедійними засобами. Види забезпечення ДН класифіковані на: організаційне, програмне, технічне, інформаційне, методичне.

Констатуємо, що основні положення дистанційного навчання збігаються з ідеями гуманістичної педагогіки, в якій студент і викладач виступають активними, свідомими і рівноправними суб'єктами навчально-виховного процесу. А останній будується таким чином, щоб забезпечити комфортне навчання. Оскільки навчання - соціально активний процес і його соціальна функція посилюється технологіями, дистанційне навчання запрограмоване на активне спілкування суб'єктів навчального процесу.

Виділені такі суб'єкти ДН: слухач, тьютор, розробник курсу (автор), розробник-дизайнер, методист, адміністратор оболонки, менеджер. Розроблено умовну класифікацію за двома категоріями: пасивні суб'єкти (до них відносимо адміністратора оболонки ДН, розробника курсу (автора), розробника-дизайнера, методиста, менеджера), які не мають безпосередньої взаємодії з тими, хто навчається; і активні суб'єкти (ті, хто навчає і навчається - тьютор і слухач). Для всіх суб'єктів визначено низку завдань, які виконуються ними у процесі ДН і схарактеризовано основні функції.

Розгляд четвертої складової ДН дозволяє стверджувати, що такі традиційні форми навчання у ВНЗ як лекція, практичне заняття, лабораторна робота, самостійна робота, контрольна робота, семінар, консультація набувають у дистанційному навчанні нових властивостей з огляду на специфіку інформаційного середовища. Крім того, виникають нові спеціальні дистанційні форми навчання, як-от: тематичні освітні проекти, мережеві олімпіади, конкурси, консультації, відеолекторії, тематичні конференції тощо.

Зазначено, що хоча лекція є найважливішою формою подання теоретичного матеріалу у ВНЗ, проте в ній майже відсутній зворотний зв'язок. Для вирішення цієї проблеми запропоновано ввести нову форму організації дистанційного навчання у ВНЗ - дистанційний урок. Під дистанційним уроком розуміється дистанційна форма навчання, що характеризується високим ступенем управління навчально-пізнавальною діяльністю слухачів, контролем її під час вивчення теоретичного матеріалу й набуттям навичок розв'язання типових завдань. Запропоновано методику розроблення дистанційних уроків.

Установлено, що курс дистанційного навчання має розроблятися на модульній основі з чітко визначеним обсягом знань і умінь, які треба опанувати протягом певного часу. Визначено компоненти навчально-інформаційного методичного комплексу (НІМК) і структуру якісного сучасного дистанційного курсу, названого МДКВРІ.

Під мультимедійним дистанційним курсом з високим рівнем інтерактивності (МДКВРІ) розуміємо електронний курс, який містить повну систему електронних контрольно-навчальних матеріалів, підпорядковується методичній системі ДН, максимально використовує ІКТ і можливості мережі Інтернет та забезпечує навчання й управління процесом навчання слухачів курсу за індивідуальною навчальною траєкторією.

Під темою у дистанційному навчанні розуміється елементарна змістовно-організаційна одиниця курсу, що поєднує декілька різнорідних видів навчальної діяльності, достатніх для вивчення питання в межах стандарту, й розрахована на вивчення матеріалу в обсязі до двох годин навчального часу. Кожна тема містить теоретичний блок, практичні завдання й контрольно-вимірювальні засоби. Одна або декілька близьких за змістом тем поєднуються в модуль.

Для всіх курсів ДН передбачені інваріантні компоненти. У загальній структурі будь-якого дистанційного курсу визначені два основні типи блоків: нульовий і тематичний. До нульового блоку курсу віднесено: опис курсу (Syllabus), програму курсу, план-графік вивчення курсу, інформацію про авторів курсу і тьюторів, методичні рекомендації до самостійної роботи слухачів; бібліографію, глосарій, форум новин, завдання до вхідного контролю, пакет анкет, галерею робіт слухачів, FAQ, бібліотеку. Інші блоки курсу визначені як тематичні. Кожний навчальний модуль курсу містить навчальні й контрольні матеріали, різноманітні за формою та змістом, і має таку структуру: назва й мета модуля; зміст модуля; навчальні матеріали (довідники, теоретичні матеріали у вигляді лекцій або уроків, практикуми); методичні вказівки до самостійного вивчення модуля; завдання до самоконтролю й контролю; підсумковий тест; тематика дослідницьких робіт; бібліографія; глосарій; бібліотека; наочність; зворотний зв'язок.

Запропоновано алгоритм розробки МДКВРІ й надано конкретні методичні рекомендації для викладачів щодо створення власних дистанційних курсів для студентів ВНЗ.

Апробація методичної системи дистанційного навчання математики проходила:

­ на математичному факультеті у процесі опанування студентами-першокурсниками корекційного курсу з елементарної математики, а також у період проходження педагогічної практики студентами четвертого курсу й при написанні дипломних робіт студентами п'ятого курсу;

­ на економічному факультеті під час вивчення студентами другого курсу дисципліни «Теорія ймовірностей і математична статистика»;

­ у центрі інформаційно-комп'ютерних технологій на курсах підвищення кваліфікації викладачів ВНЗ.

Гіпотеза експерименту полягала в тому, що впровадження МДКВРІ з математики як засобу організації самостійної роботи студентів у навчальному процесі ВНЗ дозволить підвищити показники рівня математичної грамотності студентів, зацікавленості математикою, комп'ютерної грамотності студентів, використання ІКТ для розв'язання різних навчальних завдань, а також сприятиме розширенню тезаурусу, вихованню такої особистісної якості, як наполегливість в досягненні мети, формуванню навичок самоорганізаційної діяльності студентів, прагненню їх до самореалізації тощо.

Основна мета експерименту полягала в перевірці ефективності МСДНМ і розроблених модулів МДКВРІ через порівняння зазначених показників у контрольній та експериментальній групах. Супровідною метою експериментального дослідження було з'ясування ставлення студентів і викладачів до нової форми навчання. До участі в експерименті залучено 780 студентів і понад 100 викладачів ВНЗ.

На першому курсі математичного факультету досліджувалися результати впровадження у традиційний процес навчання математики мультимедійних дистанційних курсів з високим рівнем інтерактивності. Студентам було запропоновано стати слухачами й покращити рівень математичної підготовки через дистанційне навчання за допомогою МДКВРІ. Студенти четвертого курсу виконували роль тьюторів. На першому курсі сформували дві групи (з майже однаковою кількістю осіб). Експериментальна група (ЕГ) - студенти, які навчалася за розробленою методикою, контрольна (КГ) - студенти, які вивчали дисципліну за традиційною методикою. До початку експерименту різниця в рівні математичної підготовки між групами ЕГ і КГ не була статистично значущою. Порівняння ефективності навчання студентів групи ЕГ і групи КГ проводилося за такими показниками: математична грамотність студентів; зацікавленість математикою; комп'ютерна грамотність студента як користувача. Перший показник оброблявся за допомогою кількісних методів, інші - якісних. Результати підсумкового контролю, який проводився по закінченню корекційного курсу в групах ЕГ і КГ, показали, що в процесі навчання відбувається перерозподіл рівнів математичної підготовки студентів (таблиця 1), що відображено також на діаграмі.

Таблиця 1 Порівняння рівня математичної підготовки студентів

Рис.1 Порівняння результатів підсумкового контролю груп ЕГ і КГ

Результати, наведені в таблиці, використано для перевірки критерієм ч² нульової гіпотези Н₀: «Вплив запропонованої методичної системи на рівень математичної підготовки студентів відсутній. Відмінності результатів, що спостерігаються, при цьому вважаються випадковими». Застосування двостороннього критерію ч² можливе, тому що вибірки студентів у нашому дослідженні є випадкові і незалежні, властивість, яка вимірюється (сформованість математичних умінь), має неперервний розподіл і виміряна за шкалою порядку з трьома категоріями (низький, середній, високий). Для рівня значущості б=0,05 встановлено T_кр=5,99, а за результатами експерименту отримано T_пр06-07=6,089, T_пр07-08=13,199, T_пр08-09=9,882. T_пр >T_кр, що слугує підґрунтям для відхилення нульової гіпотези на користь альтернативної Н₁: «Запропонована методична система впливає на рівень математичної підготовки студентів ВНЗ».

Анкетування й тестування, які проводилися зі студентами під час навчання, а також бесіди з керівниками педагогічної практики дозволили дійти висновку, що більшість студентів, які навчалися математики за дистанційною методикою, у процесі розв'язання поставлених завдань виявили зацікавленість математикою; показали наполегливість у досягненні мети; використовували ІКТ для розв'язання прикладних завдань; набули навичок використання значної кількості інформаційних джерел; суттєво поповнили тезаурус; підвищили рівень самоорганізаційної діяльності; упевнено використовували математичний апарат, завдяки чому пропонувалися різні шляхи розв'язання задач, цікаві інтерпретації; шукалися найраціональніші методи розв'язання. Порівняно зі студентами контрольної групи, такі студенти виявили варіативніший характер мислення; досить вільно брали участь у дискусії, чітко та послідовно обґрунтовували свій погляд; мали більш стійкий інтерес до вивчення математичних дисциплін і майбутньої професійної діяльності.

Експеримент проводився також на економічному факультеті зі студентами другого курсу, які вивчали теорію ймовірностей. У ньому брали участь близько 100 студентів. Додатково до традиційних аудиторних практичних і лабораторних занять студентам було запропоновано дистанційне навчання за МДКВРІ «Елементи теорії ймовірностей». Використання цього дистанційного курсу в процесі вивчення теорії ймовірностей дозволило отримати позитивні результати. Уже на першому етапі завдяки методам навчання, передбачених МДКВРІ, при виконанні індивідуальних завдань студенти з «пасивних спостерігачів» перетворювалися на «активних виконавців». Цьому сприяло не лише належне методичне забезпечення, а й активне суб'єкт-суб'єктне спілкування та залучення студентів до комунікативної діяльності за допомогою ІКТ, що й закладалося нами в основу побудови МСДНМ. На другому етапі експерименту слухачам курсу були запропоновані «відкриті» практичні роботи, які містили лише тематику й цілі, а безпосередньо завдання (з урахуванням їх кількості й складності) студенти обирали самостійно. Усі питання, які виникали при цьому, студенти обговорювали на «Форумі творчості», що посилювало їх комунікативну функцію. Виконання таких завдань уже дозволило вважати слухачів курсу «активними дослідниками», а студентам допомогло відчути себе творчими особистостями й самореалізуватися у навчальній діяльності.

Позитивно оцінили розроблену методичну систему дистанційного навчання математики у ВНЗ і студенти п'ятого курсу математичного факультету Донецького національного університету (ДонНУ), які виконували дипломні проекти, що полягали в розробці дистанційних курсів з математичних дисциплін, а також викладачі ВНЗ, які відвідували курси підвищення кваліфікації «Розробка навчальних курсів у системі дистанційного навчання», про що свідчать результати різноманітного анкетування.

За результатами проведеного дослідження сформульовані такі загальні висновки.

1. На основі аналізу психолого-педагогічної літератури встановлено, що тенденції розвитку освітньої світової системи потребують розв'язання нових педагогічних завдань, пов'язаних з реалізацією творчого особистісного потенціалу людини в умовах інформаційного суспільства. Розв'язанню цієї проблеми може сприяти впровадження дистанційного навчання.

2. У ході дослідження доведено, що дистанційне навчання потребує нової організації навчального процесу, основою якого є самостійне навчання слухача й інтенсивне використання інформаційних засобів, які значно підвищують ефективність навчальної інформації за рахунок її своєчасності, наочності, доцільного дозування, доступності, адаптації темпу подання

3. навчальної інформації до можливостей її засвоєння, ефективного поєднання індивідуальної та колективної діяльності студентів тощо.

4. Визначено, що завданням дистанційного викладача стає відбір таких методів, форм і засобів навчання, які дозволяють не лише засвоювати необхідні готові знання, а й вчити самостійно здобувати їх, формувати власний погляд і використовувати наявні знання як метод для отримання нових знань. З огляду на це потребують перегляду методики навчання, в основу яких покладено плідну співпрацю викладача і студента, що передбачає самореалізацію кожного.

5. Обґрунтовано, що дистанційне навчання є цілеспрямованим процесом інтерактивної взаємодії активних суб'єктів навчання (тьютора й слухачів) на всіх етапах навчального процесу, який ґрунтується на використанні інформаційних технологій та реалізується за певною методичною системою і не залежить від розташування учасників у просторі й часі.

6. Спираючись на дослідження вчених, до основних складових дистанційного навчання віднесено відкритість, комп'ютерне забезпечення, активність спілкування, належне дидактичне забезпечення форм навчання.

7. Дотримуючись основних етапів проектування, принципів дистанційного навчання, основних його складових, принципів проектування ДН і шляхів реалізації цих принципів у процесі розробки методичної системи дистанційного навчання математики у ВНЗ, спроектовано методичну систему дистанційного навчання математики, яка ґрунтується на впровадженні в навчальний процес спеціальних засобів дистанційного навчання.

8. З'ясовано, що основним засобом забезпечення дистанційного навчання математики є електронний курс, який включає повну систему електронних контрольно-навчальних матеріалів, відповідає принципам і вимогам, що висувалися до методичної системи ДН, максимально використовує ІКТ, можливості мережі Інтернет і забезпечує навчання та управління процесом навчання слухачів за індивідуальною навчальною траєкторією. Цей курс отримав назву «мультимедійний дистанційний курс з високим рівнем інтерактивності» (МДКВРІ).

9. У структурі МДКВРІ визначено основні інваріантні блоки: нульовий і тематичні. Нульовий блок має таку структуру: опис курсу (Syllabus), програма курсу, план-графік курсу, інформація про авторів курсу і тьюторів, методичні рекомендації до самостійної роботи слухачів за курсом; бібліографія, глосарій, форум новин, завдання до вхідного контролю, пакет анкет, галерея робіт слухачів, FAQ, бібліотека. Тематичні блоки містять: назву і мету модуля, зміст модуля, навчальні матеріали, методичні вказівки до самостійного вивчення модуля, завдання до контролю, підсумковий тест, тематику дослідницьких робіт, бібліографію, глосарій, бібліотеку, наочність, зворотний зв'язок.

10. Доведено, що найкращою формою дистанційного навчання є дистанційний урок, який характеризується контролем пізнавальної діяльності студентів, забезпечує зворотний зв'язок і набуття основних

11.

12. навичок розв'язання типових завдань. Доцільною формою організації дистанційної практичної роботи у ВНЗ стає «дистанційний робочий зошит» (шаблон, що створюється викладачем для студентів).

13. Критеріями визначення ефективності МСДНМ є: показники рівня математичної грамотності студентів, зацікавленості математикою, комп'ютерної грамотності студентів, використання ІКТ для розв'язання різних навчальних завдань, наявний у студентів тезаурус дисципліни, наполегливість у досягненні мети як особистісна якість студента, навички самоорганізаційної діяльності, прагнення до самореалізації.

14. Апробація МСДНМ, узагальнення проміжних і підсумкових результатів експерименту підтвердили ефективність спроектованої методичної системи дистанційного навчання математики у ВНЗ, а також гіпотезу про підвищення якості процесу навчання математики у ВНЗ за умови організації самостійно-пізнавальної діяльності студентів і базуються на високому рівні інтерактивності й мультимедійності.

Результати дослідження не вичерпують усіх аспектів досліджуваної проблеми. Перспективи її подальшого розвитку пов'язані, по-перше, з проектуванням методичних систем дистанційного навчання інших дисциплін; по-друге, з розробкою навчально-інформаційних методичних комплексів і МДКВРІ з різних навчальних предметів; по-третє, з проектуванням і впровадженням у навчальний процес ВНЗ відео-інтерактивних дистанційних курсів, що максимально використовуватимуть відеозасоби: відеочати, відеоконференції, відеолекції тощо.

Основні результати дослідження викладено в публікаціях

Статті у провідних фахових виданнях, затверджених ВАК України:

Ігнатова Н.В. Проблеми та шляхи розвитку дистанційного навчання математики / Н.В. Ігнатова // Дидактика математики: проблеми і дослідження : Міжнарод. зб. наук. робіт. - Донецьк : Фірма ТЕАН. - 2005. - Вип.23. - С.101 - 104.

Игнатова Н.В. Некоторые психолого-педагогические аспекты формирования дистанционного курса по математике по теме «Функции» / Н.В. Игнатова // Дидактика математики: проблеми і дослідження : Міжнарод. зб. наук. робіт. - Донецьк : Фірма ТЕАН, 2005. - Вип.24. - С.249 - 253.

Игнатова Н.В. Особенности разработки учебных материалов для дистанционной формы обучения / Н.В. Игнатова // Гуманізація навчально-виховного процесу : зб. наук. праць. / [За заг. ред. В. І. Сипченка]. - Слов'янськ : Вид. центр СДПУ, 2006. - Випуск 33. - С.17 - 24.

Игнатова Н.В. Построение структуры дистанционного курса по математике / Н.В. Игнатова // Дидактика математики: проблеми і дослідження : Міжнарод. зб. наук. робіт. - Донецьк : Фірма ТЕАН, 2005. - Вип.26. - С.18 - 20.

Игнатова Н.В. Возможности и ограничения дистанционного обучения математике / Н.В. Игнатова // Вісник Черкаського університету. - Черкаси, 2006. - Випуск 93.- С.60 - 65.

Матеріали конференцій та тези доповідей:

Игнатова Н.В. Создание научного сайта “Эвристическое обучение математике в Украине” / Е. И. Скафа, Ю. Г. Тымко, Н.В. Игнатова // Зб. доповідей наук.-практ. конф. «Оптимальне педагогічне спілкування в умовах гуманізації освіти». - Донецьк : ТОВ «Норд-Компьютер», 2004. - С.252 - 254. (Особистий внесок: створення сайту евристичного навчання математики; графічне оформлення тексту).

Ігнатова Н.В. Моделювання в 3d studio max як засіб розвитку просторової уяви учнів старшої школи / Н.В. Ігнатова // «Комп'ютерне моделювання в освіті» : матеріали Всеукр. наук.-метод. семінару, Кривий Ріг, 29 березня 2005 р. : КДПУ, 2005. - С.31 - 32.

Ignatova N. Some problems of creation the distance course of the mathematics and ways of their solving / Ignatova N. // Зб. тез доповідей Міжнарод. наук.-практ. конф. «Евристичне навчання математики». - Донецьк : ДонНУ, 2005. - С.450 - 451.

Ігнатова Н.В. Про застосування штучного інтелекту для розробки дистанційного курсу з математики / Н.В. Ігнатова // Зб. доповідей ІІ Всеукр. наук.-практ. конф. «Особистісно-орієнтоване навчання математики: сьогодення і перспективи». - Полтава, 2005. - С.184 - 185.

Ігнатова Н.В. Формування математичної компетентності учнів засобами дистанційної освіти / Н.В. Ігнатова // Зб. доповідей регіон. наук.-практ. конф. Донецького національного університету «Реалізація компетентістного підходу в освіті». - Донецьк : Вид-во ДонНУ, 2006. - С.125 - 126.

Ігнатова Н.В. Значення самостійної роботи учнів в умовах дистанційного навчання математики / Н.В. Ігнатова // Одинадцята Міжнар. наук. конф. імені академіка М.Кравчука, Київ, 18 - 20 трав. 2006р. : матеріали конф. - К.: Задруга, 2006. - С.831.

Игнатова Н.В. Некоторые психолого-педагогические проблемы общения при организации дистанционного обучения / Н.В. Игнатова // Теорія та методика навчання фундаментальних дисциплін у вищій школі : Зб.наук.праць VI Міжнар. наук.-практ. конф. - Кривий Ріг : Вид.від. НМетАУ, 2006. - С.218 - 220.

Ігнатова Н.В. Реалізація особистісно-орієнтованого підходу в дистанційному навчанні математики / Н.В. Ігнатова // Проблеми розробки та впровадження комп'ютерно-орієнтованих засобів навчання : наукова програма та тези доповідей і виступів учасників Всеукр. наук.-практ. конф. - Київ; Біла Церква, 2006. - С.56 - 57.

Ігнатова Н.В. Дистанційні курси та навчальні електронні матеріали з математики / Н.В. Ігнатова // Безперервна фізико-математична освіта: проблеми, пошуки, перспективи : матеріали Всеукр. наук.-практ. конф. - Бердянськ : БДПУ, 2007. - С.36 - 37.

Ігнатова Н.В. Некоторые аспекты дистанционного обучения математике / Т. І. Ніколайчук, Л. Б. Ігнатова, Н.В. Ігнатова // Навчання математики в сучасних умовах: матеріали 2-ої Міжнар. наук.-метод. конф.,

присвяченої 80-річчю заснування кафедри вищої математики ДонНТУ. - Донецьк : 23-25 травня 2007р., зб.статей. - РВВ ДонНТУ. - С.69 - 70.

Буркина Н.В. Про деякі проблеми методичного забезпечення дистанційного навчання / Н.В. Буркіна // Комп'ютерні технології в будівництві: матеріали VI Міжнар. наук.-тех. конф. «КОМТЕХБУД 2008» (Київ; Севастополь, 9 - 12 вересня 2008р.) - К. : Міністерство регіонального розвитку та будівництва України, 2008. - С.100.

Навчально-методичні посібники:

Буркина Н.В. Методика разработки дистанционного курса / Н.В. Буркина. - Донецк : Изд-во Донецкого национального университета, 2008. - 72с.

Анотація

Буркіна Н.В. «Проектування методичної системи дистанційного навчання математики у вищих навчальних закладах». - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук за спеціальністю 13.00.04 - теорія і методика професійної освіти. - Черкаський національний університет імені Богдана Хмельницького, 2009.

У дисертації досліджено проблему впровадження в традиційне навчання математики у ВНЗ елементів дистанційного навчання, що потребує нової організації навчального процесу, основою якого є самостійне навчання слухача й інтенсивне використання інформаційних засобів, які значно підвищують ефективність навчальної інформації за рахунок її своєчасності, наочності, доцільного дозування, доступності, адаптації темпу подання навчальної інформації до можливостей її засвоєння, ефективного поєднання індивідуальної та колективної діяльності студентів тощо. Запропоновано науково обґрунтовану методичну систему дистанційного навчання математики (МСДНМ), основним засобом якого є мультимедійний дистанційний курс з високим рівнем інтерактивності (МДКВРІ). Виявлено специфіку побудови такого курсу, схарактеризовані його основні складові, форми дистанційного навчання, спроектовано структуру дистанційного курсу з математики як основного засобу дистанційного навчання математики, виявлено технологію розробки МДКВРІ для математичних дисциплін, запропоновано алгоритм його розробки й методику організації навчальної роботи у ВНЗ з його використанням.

Ключові слова: дистанційне навчання математики, методична система, навчально-інформаційний методичний комплекс, педагогічне проектування, мультимедійний дистанційний курс з високим рівнем інтерактивності.