Дидактичні умови організації дистанційного навчання студентів фізико-математичних факультетів педагогічних університетів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Інститут педагогіки АПН України

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук

13.00.09 - теорія навчання

Дидактичні умови організації дистанційного навчання студентів фізико-математичних факультетів педагогічних університетів

Хмель Оксана Валеріївна

Київ - 2006

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті педагогіки АПН України, м. Київ.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Дорошенко Юрій Олександрович, Інститут педагогіки АПН України, завідувач лабораторії навчання інформатики

Офіційні опоненти:

доктор педагогічних наук, професор Олійник Віктор Васильович, Центральний інститут післядипломної педагогічної освіти АПН України, ректор

кандидат педагогічних наук, доцент Гризун Людмила Едуардівна, Харківський національний педагогічний університет ім. Г.С. Сковороди, доцент кафедри інформаційних технологій

Провідна установа: Тернопільський національний педагогічний університет ім. В. Гнатюка, кафедра педагогіки, Міністерство освіти і науки України, м. Тернопіль

Учений секретар спеціалізованої вченої ради Л.Д. Березівськa

Анотація

дидактичний дистанційний навчання педагогічний

Хмель О.В. Дидактичні умови організації дистанційного навчання студентів фізико-математичних факультетів педагогічних університетів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук за спеціальністю 13.00.09 - теорія навчання. - Інститут педагогіки АПН України, Київ, 2006.

Дисертацію присвячено визначенню та обґрунтуванню дидактичних умов ефективної організації дистанційного навчання студентів фізико-математичних факультетів педагогічних університетів. До них віднесено: урахування особливостей організації дистанційного навчання з дисциплін інформатико-математичного профілю, застосування розробленої структурно-функціональної моделі для конструювання дистанційних навчальних курсів та ефективної організації навчального процесу, організації контролю навчальної діяльності студентів на основі інтеграції традиційних та інформаційних.

Розроблено й обґрунтовано теоретичну модель дистанційного навчання, яка є інваріантною для навчальних дисциплін інформатико-математичного профілю. Цю модель реалізовано для дистанційного навчання інформатики та математики.

За пропонованою моделлю дистанційний навчальний курс має інтегрований характер і складається з п'яти функціонально-узгоджених блоків: організаційно-методичного, навчального, комунікативного, ідентифікаційно-контролюючого та інформаційно-довідкового.

Ефективність моделі дистанційного навчання та впроваджених у навчальний процес дистанційних навчальних курсів підтверджено результатами педагогічного експерименту. Основні результати роботи впроваджено в навчальний процес вищих педагогічних навчальних закладів.

Ключові слова: дистанційне навчання, дидактична модель дистанційного навчання, система дистанційного навчання, дистанційний навчальний курс.

Аннотация

Хмель О.В. Дидактические условия организации дистанционного обучения студентов физико-математических факультетов педагогических университетов. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук по специальности 13.00.09 - теория обучения. _ Институт педагогики АПН Украины, Киев, 2006.

Диссертация посвящена проблеме внедрения дистанционного обучения в учебно-воспитательный процесс высших учебных заведений, в частности для реализации задач повышения эффективности заочного обучения благодаря использованию дидактически обоснованной модели дистанционного обучения. Проанализировано состояние и опыт внедрения дистанционного обучения в мире, в частности в США, Японии, западноевропейских странах, Австралии, России и других странах. Выявлены особенности и тенденции развития дистанционной системы обучения в Украине.

На основе анализа существующих подходов к определению понятия „дистанционное обучение” автор рассматривает его как целенаправленный процесс взаимодействия всех субъектов обучения (преподавателя и студентов) между собой на всех этапах обучения, независимо от их нахождения в пространстве и времени, базирующийся на использовании широкого спектра традиционных средств и средств информационно-коммуникационных технологий. В исследовании было определено, что дистанционное обучение реализуется в специфической дидактической системе.

Разработана теоретическая модель дистанционного обучения, являющаяся инвариантной для учебных дисциплин информатико-математического профиля, и осуществлена ее реализация для дистанционного обучения информатике и математике, в частности разработаны детальные функциональные модели; осуществлен отбор и структурирование содержания учебного материала для выбранных дистанционных курсов, определены формы и средства организации контроля учебной деятельности студентов. Были также выделены основные компоненты модели дистанционного обучения.

К ним относятся пять блоков: организационно-методический, учебный, идентификационно-контролирующий, коммуникационный и информационно-справочный.

Организационно-методический блок содержит информацию о целях, учебных задачах дисциплины, ее связях с другими предметами, входящими в учебную программу; краткую характеристику всех тем учебной программы, порядок и рекомендации по изучению дисциплины в режиме дистанционного обучения. Ядро учебного блока является автоматизированным многомодульным учебным курсом (учебно-методическое обеспечение в электронном виде). Коммуникативный блок предназначен для реализации учебного диалога студент - преподаватель средствами электронной связи, а также общения с другими участниками учебного процесса - студентами, преподавателями-консультантами в пределах дискуссионного форума. Идентификационно-контролирующий блок состоит из заданий и контрольных работ для определения уровня учебных достижений студента после изучения им определенного учебного модуля; перечня индивидуальных творческих заданий и групповых проектов. Информационно-справочный блок содержит необходимую информацию по соответствующему запросу студента: пояснение, примеры выполнения заданий, указания, комментарии или технологические схемы по выполнению определенных заданий; дополнительные материалы из предметной отрасли учебного курса.

Выявлены факторы, влияющие на эффективность дистанционного учебного процесса. К ним были отнесены: уровень мотивации и познавательной активности студентов, уровень сформированности навыков работы с компьютерной техникой и с компьютерной сетью Интернет, уровень подготовленности преподавателя к дистанционной форме обучения.

Для проверки эффективности разработанной модели дистанционного обучения был проведен педагогический эксперимент. Результаты использования предложенной модели дистанционного обучения для студентов физико-математических факультетов свидетельствуют о статистически-значащем приросте уровня знаний и умений, уровня мотивации к обучению и уровня сформированности навыков самостоятельной работы по выбранным учебным курсам для студентов из экспериментальных групп.

Ключевые слова: дистанционное обучение, дидактическая модель дистанционного обучения, система дистанционного обучения, дистанционный учебный курс.

Annotation

Khmel O.V. Didactic conditions of organization of distance education of students of physics and mathematics departments of pedagogical universities. - Manuscript.

Thesis for the Candidate degree in pedagogical science, specialty 13.00.09 - theory of teaching. - Institute of Pedagogics, Academy of Pedagogical Science in Ukraine, Kyiv, 2006.

The thesis is dedicated to the problems of implementing of distance education into educational process at universities, particularly to advancement of correspondence teaching due to usage of a didactically grounded model of distance education. On the basis of the present demands of education the status of implementing of distance form of education was studied.

After analyzing different definitions of distance learning, a new definition was introduced by the author. The peculiarities of distance learning were also analyzed. In the research the author presents the theoretical model of distance education which is developed and grounded. It consists of five blocks: informational block, learning block, block of control, block of additional information and communication block. The model is invariant for classes of mathematical cycle. The model was adopted for distance learning of computer science and mathematics. Experimental approbation of the model showed it efficiency. Due to usage of this model the level of knowledge of students raised. Reliability of theoretical conclusions and introduced hypothesis are checked with the help of pedagogical experiment.

Key words: distance education, didactic model of distance education, distance education course.

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність дослідження. Нині швидко змінюються вимоги до фахівця, постійно зростає обсяг інформації, потрібної для виконання повсякденних професійних завдань. Від майбутніх спеціалістів вимагається постійно підвищувати професійну компетентність, уміти адаптуватися в умовах швидкого оновлення техніки та технологій і протягом короткого часу поповнювати професійні знання.

Зміни, які відбуваються в суспільстві, вимагають адекватної трансформації системи освіти, а саме: підвищення освітнього рівня населення, забезпечення можливості навчатися протягом усього життя, надання всім громадянам рівних можливостей доступу до отримання освіти завдяки зняттю вікових, соціальних та організаційних обмежень, можливості формування й реалізації індивідуальної освітньої траєкторії для кожного майбутнього спеціаліста з урахуванням його психофізіологічних особливостей, уподобань, інтересів та здібностей, можливості обирати певні навчальні курси та зручний для суб'єкта навчання час.

Сучасний рівень розвитку інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ) дозволяє модернізувати та підвищити ефективність навчання, автоматизувати й технологізувати як власне процес навчання, так і контроль рівня навченості. Завдяки інтеграції ІКТ в усі галузі діяльності людини в навчальних закладах з'явились передумови впровадження й розвитку дистанційної освіти, яка базується на використанні інформаційних і телекомунікаційних технологій та дозволяє забезпечити необхідний рівень підготовки спеціаліста. Ця форма надання освіти дозволяє отримувати знання в будь-якій галузі без постійного відвідування навчального закладу та уможливлює неперервне професійне вдосконалення протягом усього життя.

У зарубіжних системах освіти, зокрема в США, західноєвропейських країнах, Японії, Росії, протягом останніх років широко використовується дистанційне навчання. Кожна країна має власні напрями впровадження дистанційної освіти, які ґрунтуються на політичних, економічних та соціальних особливостях цих країн. Зокрема, в Японії дистанційне навчання в основному використовується з метою підвищення кваліфікації фахівців, для США характерним є створення віртуальних університетів, у яких навчаються студенти різного віку, та використання дистанційного навчання комерційними структурами для підвищення професійної компетентності спеціалістів. У Західній Європі створено єдиний навчальний простір з однаковими стандартами освіти, відкритим характером університетів та взаємною акредитацією університетів. У Росії дистанційне навчання розвивається на основі зарубіжного досвіду та впроваджується в практику завдяки створенню окремих центрів дистанційного навчання та єдиної системи дистанційної освіти.

Серед зарубіжних учених, які займалися дослідженням стану та перспектив розвитку дистанційного навчання, відзначимо Дж. Андерсона, Е. Доунса, Т. Едварда, К. Кларка, Дж. Мюллера, А. Огура, М. Ріда, Р. Філіпса, К. Хантер, Д. Якобсена та інших.

Теорію та практику дистанційного навчання розробляли також російські дослідники, зокрема, О. Андрєєв, М. Бухаркіна, Б. Гершунський, В. Кашицин, В. Кінелев, М. Моісеєва, В. Овсянніков, Є. Полат, В. Солдаткін, А. Хуторський, С. Щенніков та ін.

Розвиток дистанційного навчання в Україні розпочався пізніше, ніж у країнах Західної Європи, але зараз перебуває на етапі активного становлення, що зумовлено економічним розвитком країни та державною політикою в галузі освіти. Про це свідчать законодавчі та нормативно-правові акти, на основі яких формуються зміст дистанційного навчання та положення щодо його організації. Основні напрямки розвитку й упровадження дистанційного навчання в навчальний процес висвітлено в Законі України „Про вищу освіту” від 17.01.2002 р.; Законі України „Про Національну програму інформатизації” від 4.02.1998 р.; указі Президента України від 9 жовтня 2001 р. № 941/2001 „Про додаткові заходи щодо забезпечення розвитку освіти в Україні”, де наголошується на необхідності створення регіональних центрів дистанційного навчання; постанові Кабінету Міністрів України від 23 вересня 2003 р. № 1494 „Про затвердження програми розвитку системи дистанційного навчання на 2004-2006 роки”; „Положенні про дистанційне навчання”, затвердженому Наказом Міністерства освіти і науки України від 21.01.2004 р. № 40 та ін.

Серед вітчизняних науковців, які розробляли науково-педагогічні основи дистанційної освіти, відзначимо В. Бикова, П. Дмитренка, Г. Козлакову, Н. Корсунську, В. Кухаренка, В. Олійника, В. Рибалка, С. Сазанова, П. Стефаненка, П. Таланчука, М. Танася, О. Третяка та ін.

Таким чином, проблема впровадження дистанційного навчання в систему освіти України є актуальною та зумовила проведення певних теоретичних та практичних досліджень у цьому напрямі. Нині відбувається процес накопичення досвіду з цього питання в різних галузях, зокрема, педагогіці, філософії, психології, кібернетиці тощо. Але комплексних наукових робіт, у яких би розглядалися організація дистанційного навчання студентів, зокрема, на фізико-математичному факультеті, технології розробки дистанційних курсів, ще явно недостатньо.

Аналіз вітчизняної психолого-педагогічної й дидактичної літератури, дисертаційних досліджень, що з'явилися останнім часом, свідчить про активну увагу до проблем упровадження інформаційних технологій у навчальний процес.

Питання інформатизації освіти висвітлено в працях Л. Білоусової, В. Бикова, А. Верланя, Б. Гершунського, Л. Гризун, Ю. Дорошенка, А. Єршова, М. Жалдака, Ю. Жука, А. Клочка, В. Мадзігона, Є. Маргуліса, Н. Морзе, В. Олійника, І. Підласого, Ю. Рамського, С. Ракова, В. Руденка, О. Співаковського та інших науковців. Теоретико-методологічні праці А. Алексюка, В. Безпалька, Н. Бібік, В. Бондаря, М. Бурди, С. Гончаренка, І. Зязюна, Я. Кодлюк, М. Кузьміної, В. Лозової, О. Ляшенка, Н. Ничкало, О. Савченко, М. Шкіля, П. Юцявіченє присвячено проблемам удосконалення навчально-виховного процесу.

Окремі питання впровадження дистанційного навчання у вищу освіту висвітлювалися в докторських і кандидатських дисертаціях. Зокрема, проблеми дистанційного навчання розробляли Т. Койчева, Н. Муліна, О. Собаєва, П. Стефаненко та ін. Деякі українські навчальні заклади також мають певний досвід упровадження елементів дистанційного навчання в освітній процес, зокрема відзначимо такі ВНЗ, як Національна академія державного управління при Президентові України, Національний технічний університет „Харківський політехнічний інститут”, Український центр дистанційної освіти (структурний підрозділ Національного технічного університету України „Київський політехнічний інститут”, Донецький національний технічний університет, Київський інститут інвестиційного менеджменту, Сумський державний університет, Міжрегіональна Академія управління персоналом, Хмельницький національний університет, Луганський національний педагогічний університет імені Тараса Шевченка та ін.

Проведений огляд наукових праць дає змогу дійти висновку про те, що сучасні вітчизняні дослідження в галузі дистанційної освіти здебільшого спрямовані на її технічне та апаратно-програмне оснащення й організацію діяльності та значно менше зорієнтовані на її дидактичне забезпечення, зокрема, недостатньо висвітлено проблеми створення науково обґрунтованих і всебічно апробованих моделей дистанційного навчання, не розроблено підходи до визначення дидактичних умов ефективної організації дистанційного навчання. Це зумовлює об'єктивну необхідність детального вивчення організації дистанційного навчання в Україні, розробки ієрархічних дидактичних моделей дистанційного навчання та втілення результатів дослідження в навчальну практику вищих навчальних закладів. Упровадження дистанційного навчання для студентів фізико-математичних факультетів є доцільним, оскільки вони є найбільш підготовленими до використання засобів інформаційних технологій.

Таким чином, виявлена суперечність між соціальним замовленням сучасного інформаційного суспільства щодо впровадження в освітній процес дистанційного навчання, з одного боку, та недостатнім рівнем розробленості відповідного науково-теоретичного й дидактичного забезпечення на основі інформаційно-комунікаційних технологій - з іншого, дозволяє констатувати актуальність окресленої вище проблеми. Це й зумовило вибір теми дисертаційної роботи „Дидактичні умови організації дистанційного навчання студентів фізико-математичних факультетів педагогічних університетів”.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційне дослідження виконувалося згідно з планами науково-дослідних робіт лабораторії навчання інформатики Інституту педагогіки АПН України („Зміст і методика навчання інформатики в умовах переходу до 12-річної загальної середньої освіти”, № 0102U000095).

Тему дисертації затверджено на засіданні Вченої ради Інституту педагогіки АПН України 8 листопада 2001 року (протокол № 8) та узгоджено в Раді з координації наукових досліджень у галузі педагогіки і психології в Україні 29 січня 2002 року (протокол № 1).

Об'єкт дослідження - дистанційне навчання студентів фізико-математичних факультетів педагогічних університетів.

Предмет дослідження - дидактичні умови, форми, методи й засоби ефективної організації дистанційного навчання студентів фізико-математичних факультетів педагогічних університетів.

Метою дисертаційного дослідження є теоретичне обґрунтування дидактичних умов ефективної організації дистанційного навчання студентів фізико-математичних факультетів педагогічних університетів.

Гіпотеза дослідження. Ефективність організації дистанційного навчання студентів фізико-математичних факультетів педагогічних університетів з дисциплін інформатико-математичного профілю підвищиться за умов:

виявлення і врахування особливостей організації дистанційної педагогічної взаємодії між суб'єктами навчання;

упровадження спеціальної дидактичної моделі, що дозволяє послідовно й цілеспрямовано організувати діяльність суб'єктів навчання на всіх етапах дидактичного процесу;

використання підсистеми контролю й діагностики успішності навчальної діяльності студентів на основі інтеграції традиційних та інформаційних технологій;

урахування специфіки мети, змісту, форм, методів та засобів для організації дистанційного навчання за обраним предметом.

Відповідно до об'єкта, предмета, мети та гіпотези дослідження в роботі поставлено такі завдання:

Проаналізувати сучасний стан розвитку дистанційного навчання (ДН) у світі та виявити особливості його розвитку в Україні.

Вивчити та проаналізувати психолого-педагогічну літературу з досліджуваної проблеми та визначити ключові дефініції з обраної теми дослідження.

Виявити дидактичні особливості організації дистанційного навчання та визначити його дидактичні принципи.

Визначити дидактичні умови ефективної організації дистанційного навчання студентів.

Розробити та теоретично обґрунтувати модель дистанційного навчання студентів фізико-математичних факультетів педагогічних університетів.

Впровадити в практику й експериментально перевірити педагогічну ефективність цієї моделі на прикладі дистанційних курсів з математики та інформатики.

Методологічна основа дослідження. Методологічну основу дослідження становлять загальнонаукові принципи системно-структурного підходу, який передбачає цілісність розгляду об'єкта (системи), виявлення особливостей його складових частин; положення про визначальну роль діяльності й свідомості в розвитку особистості, психолого-педагогічні теорії ефективної навчально-пізнавальної діяльності та організації навчального процесу; педагогічні положення щодо розвитку дидактичних систем, технологій дистанційного навчання; положення про роль безперервної освіти у формуванні професіоналізму особистості.

Теоретичні основи дослідження. В основу дослідження покладено такі теоретико-методологічні положення й джерела: наукові праці, присвячені проблемам педагогічної діяльності та проектуванню педагогічного процесу (А. Алексюк, С. Архангельський, В. Безпалько, В. Бондарь, Н. Буринська, П. Гальперін, Б. Гершунський, С. Гончаренко, В. Давидов, Л. Занков, Н. Кузьміна, А. Леонтьєв, І. Лернер, В. Мадзігон, Н. Ничкало, В. Рибалка, О. Савченко, Н. Тализіна та ін.); теорії педагогічних систем (Ю. Бабанський, В. Безпалько, І. Бех, Н. Бібік, Т. Ільїна, М. Махмутов, М. Фіцула, І. Харламов, А. Хуторський, П. Юцявіченє та ін.); психології особистісно орієнтованого навчання (Б. Ананьєв, Г. Балл, Л. Виготський, О. Леонтьєв, С. Рубінштейн, Н. Тализіна та ін.); застосуванню інформаційно-комунікаційних технологій у середній і вищій школі (В. Биков, А. Верлань, О. Довгялло, Ю. Дорошенко, М. Жалдак, Ю. Жук, Ю. Машбиць, Н. Морзе, В. Руденко, О. Співаковський та ін.).

Методи дослідження. Для розв'язання поставлених завдань, досягнення мети та перевірки гіпотези використовувався комплекс взаємодоповнювальних методів дослідження, зокрема:

теоретичні методи дослідження - теоретичний аналіз і узагальнення психолого-педагогічної літератури з теми дослідження та зразків програмних засобів навчального призначення з метою виявлення реального стану досліджуваної проблеми; теоретичне прогнозування наслідків упровадження комп'ютерних засобів навчання; дидактичне моделювання для створення й дослідження моделі дистанційного навчання; аналіз лабораторних робіт студентів з метою комплексної педагогічної діагностики досягнутого студентами рівня навченості;

емпіричні методи дослідження - спостереження; анкетування; комп'ютерне тестування; педагогічний експеримент, кількісна обробка та якісний аналіз його результатів із застосуванням методів математичної статистики з метою експериментальної перевірки справдження гіпотези дослідження.

Експериментальна база дослідження: Луганський національний педагогічний університет імені Тараса Шевченка, Донецький національний університет, Луганський інститут післядипломної педагогічної освіти, Ровеньківський факультет Луганського національного педагогічного університету імені Тараса Шевченка, педагогічні училища та коледжі Луганської області. Усього експериментальним дослідженням охоплено 9 вищих педагогічних навчальних закладів різних рівнів акредитації. В експериментальному дослідженні взяли участь 21 викладач інформатики, понад 500 студентів педагогічних училищ, коледжів та інститутів.

Наукова новизна одержаних результатів:

уперше визначено й обґрунтовано дидактичні умови ефективної організації дистанційного навчання студентів у педагогічному університеті (необхідності цілісного врахування організаційно-методичного, навчального, комунікативного й контролюючого компонентів навчального процесу та реалізації оптимальної взаємодії між ними);

удосконалено процес дистанційного навчання студентів фізико-математичних факультетів з інформатики та математики за рахунок впровадження в навчальний процес розробленої моделі організації дистанційного навчання;

подальшого розвитку набули теорія і практика дидактичного моделювання навчального процесу та конструювання дистанційних курсів для підготовки педагогічних кадрів в університеті.

Практичне значення одержаних результатів визначається тим, що на технологічному рівні розроблено дистанційні курси з інформатики та математики для студентів фізико-математичних факультетів педагогічних університетів. Запропоновані підходи до побудови дистанційних курсів можуть бути використані для організації дистанційного навчання з предметів інформатико-математичної спрямованості, для розробки навчально-методичного забезпечення дистанційних курсів та організації ефективної педагогічної взаємодії в процесі дистанційного навчання (ДН).

Результати дослідження впроваджено в практику навчання студентів Інституту економіки та бізнесу (у минулому фізико-математичний факультет) Луганського національного педагогічного університету імені Тараса Шевченка (довідка про впровадження № 1/210 від 28.01.05), Луганського інституту післядипломної педагогічної освіти (довідка про впровадження № 18 від 25.01.05), Ровеньківського факультету Луганського національного педагогічного університету імені Тараса Шевченка (довідка про впровадження № 1/211 від 27.01.05), Донецького національного університету (довідка про впровадження № 1221/01-26/6.6.0 від 21.12.05).

Особистий внесок здобувача. У працях, написаних у співавторстві з Ю. Дорошенком, О. Меняйленком, В. Савченком, автору належить аналіз організаційних форм та існуючих моделей організації дистанційного навчання; розробка моделі у вигляді структурно-функціональної схеми організації дистанційного навчання інформатики, дидактичного забезпечення дистанційних навчальних курсів з інформатики та математики, методичних вказівок для викладання цих курсів; аналіз особливостей дистанційного навчального курсу з інформатики; аналіз структур дистанційних навчальних курсів; навчальна програма з курсу інформатики та методичні рекомендації щодо її реалізації в умовах дистанційного навчання; опис блоку контролю для дистанційного навчального курсу з інформатики.

На всіх етапах наукового пошуку дисертант особисто брав участь в організації та проведенні експериментальної роботи, упровадженні розроблених курсів у навчальну практику під час здійснення власної викладацької діяльності.

Вірогідність результатів дослідно-експериментальної роботи забезпечується методологічним і теоретичним обґрунтуванням вихідних концептуальних положень; застосуванням комплексу взаємодоповнювальних методів дослідження, що відповідають меті, об'єкту, предмету, завданням; репрезентативністю вибірки; кількісним опрацюванням і якісним аналізом емпіричного матеріалу із застосуванням апарату теорії ймовірностей та математичної статистики.

Апробація результатів дослідження здійснювалась під час проведення педагогічного експерименту, а також шляхом виступів з доповідями на Всеукраїнській науково-практичній конференції „Теорія та методика навчання фундаментальних дисциплін у вищій технічній школі” (Кривий Ріг, 2003); науково-методичному семінарі “Комп'ютерні та інноваційні технології у навчальному процесі” (Алчевськ, 2000); щорічних звітних конференціях Інституту педагогіки АПН України „Зміст і технології шкільної освіти” (Київ, 2001-2005), всеукраїнських науково-практичних конференціях „Проблеми сучасного підручника” (Київ, 2002, 2003); окремі розділи дисертації та робота в цілому обговорювалися на засіданнях лабораторії навчання інформатики Інституту педагогіки АПН України (2001-2005); на семінарі в Українському центрі дистанційної освіти (Національний технічний університет України „Київський політехнічний інститут”) під час проходження курсової підготовки за програмою „Основи проектування курсів дистанційного навчання” (Київ, 2002).

Публікації. Основні положення й результати дослідження висвітлено у 18 опублікованих працях, з них 10 одноосібні. Серед публікацій 1 методичні рекомендації, 6 статей у провідних фахових наукових виданнях, затверджених ВАК України; 11 - у збірниках матеріалів конференцій.

Структура й обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, трьох розділів, висновків до розділів, загальних висновків, списку використаних джерел, додатків. Повний обсяг роботи становить 213 сторінок (основний текст -176 сторінок), у тому числі 15 таблиць, 31 рисунок і 2 додатки на 15 сторінках. Cписок використаних джерел обсягом 19 сторінок містить 221 найменування, з них 18 - іноземними мовами.

2. Основний зміст дисертації

У вступі обґрунтовано актуальність і доцільність дослідження, визначено його мету, об'єкт, предмет, гіпотезу та завдання, розкрито наукову новизну, практичну значущість дослідження, особистий внесок здобувачки в розробку проблеми, викладено методи експериментального дослідження, указано шляхи апробації та впровадження результатів дослідження.

У першому розділі “Теоретичні засади дослідження” проведено аналіз досвіду впровадження дистанційного навчання й стан його розвитку у світі, зокрема в США, Японії, західноєвропейських країнах, Росії та виявлено особливості дистанційного навчання в Україні. З'ясовано педагогічну сутність поняття „дистанційне навчання”, виявлено особливості дистанційного навчання, зокрема, дистанційної взаємодії суб'єктів навчання, а також проаналізовано приклади його організації.

Вивчення наукових джерел засвідчило, що сьогодні проблема впровадження дистанційної форми навчання є актуальною для системи вищої освіти. Використання сучасних інформаційно-комунікаційних технологій дозволяє забезпечити можливість неперервної професійної освіти протягом усього життя й тим самим сприяє розвиткові дистанційної освіти (ДО).

Системи дистанційного навчання в різних країнах формуються з урахуванням їхніх економічних, політичних та соціокультурних особливостей і мають певні відмінності. Зокрема, у США серед освітніх закладів, що використовують дистанційне навчання, домінують віртуальні університети, а також спостерігається розвиток ДН в окремих комерційних компаніях. Взагалі, для США характерне використання найсучасніших засобів інформаційних комп'ютерних та мережевих технологій. У європейських країнах у галузі дистанційного навчання домінують відкриті університети. Для розвинутих країн характерні інтеграційні процеси взаємної акредитації вищих навчальних закладів й узгодження високоякісних стандартів освіти. У Росії система дистанційного навчання активно розвивається та впроваджується в практику багатьох навчальних закладів. На сучасному етапі Росію можна віднести до країн, які використовують засоби другого покоління. Україна перебуває на етапі створення власної системи ДО. Про це свідчать наявність відповідних державних документів, прийнятих для підтримки та розвитку ДО, досвід розробок українськими ВНЗ систем дистанційного навчання.

Сьогодні існують різні трактування сутності поняття „дистанційне навчання”. Ми розглядаємо дистанційне навчання як цілеспрямований процес взаємодії всіх суб'єктів навчання (викладача та студентів) між собою на всіх етапах навчання, незалежно від розташування учасників у просторі та часі, який базується на використанні широкого спектра традиційних засобів і засобів інформаційних технологій та реалізується в певній дидактичній системі. Дистанційна освіта тлумачиться як система, у якій реалізується процес дистанційного навчання, виховання і, як результат, розвиток особистості з позитивними якостями з точки зору суспільства, держави та загальнолюдських цінностей.

Особливості організації навчальної діяльності студентів у системі дистанційного навчання полягають у зміщенні пріоритетів з викладання на самостійну навчальну роботу студентів; обов'язковому певному рівні інформатичної компетентності викладачів і студентів, зокрема, володінні ними навичками кваліфікованого користувача комп'ютерними засобами та комунікаційними технологіями, різноманітними сервісами мережі Інтернет; зміні способів взаємодії між суб'єктами навчання, які зумовлені появою відповідних засобів інформаційно-комунікаційних технологій; гнучкості щодо місця проживання кожного із суб'єктів навчання та часу проведення занять.

У другому розділі „Теоретичне обґрунтування дидактичних умов організації дистанційного навчання студентів фізико-математичних факультетів педагогічних університетів” проаналізовано компоненти дидактичної системи ДН та конкретизовано принципи дистанційного навчання, визначено дидактичні умови ефективної організації ДН, на основі чого здійснено розробку та теоретичне обґрунтування моделі ДН студентів фізико-математичних факультетів педагогічних університетів для курсів інформатики та математики.

Дистанційне навчання реалізується в специфічній дидактичній системі. Визначено особливості кожного з елементів дидактичної системи дистанційного навчання. Основною формою організації навчальної діяльності для дистанційного навчання стає самостійна робота студента. Окрім зазначеної, характерними формами є відеолекції, віртуальні семінари, консультації, лабораторні роботи тощо. Для інформатики та математики, зокрема, запропоновано комбіновану форму навчальної діяльності - лекційно-практичну роботу. Серед засобів для дистанційного навчання дедалі більшого значення набувають засоби інформаційно-комунікаційних технологій. Зокрема, основними засобами під час дистанційного навчання стають комп'ютер із спеціалізованим програмним забезпеченням, телекомунікаційні засоби та віддалені сервери, де зберігається навчальна інформація, інформаційні ресурси. Провідними методами в системі ДН є програмоване навчання та методи індивідуалізованого навчання, що базуються на значному збільшенні частки самостійної роботи студентів, яка здійснюється в індивідуальному темпі, інколи під контролем спеціальних програмних засобів. Використання цих методів спрямоване на активну участь студентів у самостійному здобуванні знань і сприяє розкриттю їхніх творчих здібностей. Основним завданням викладача в дистанційному навчанні стає координація навчальної діяльності студента та управління його самостійною роботою, навчання студента самостійно здобувати й застосовувати отримані знання на практиці та організація взаємодії між студентами.

В основу діяльності студента покладено самостійну роботу, тому для ефективного навчання він повинен володіти методами планування та організації самостійної роботи з навчальними матеріалами, мати розвинені навички самоорганізації та певний початковий рівень знань, умінь і навичок у галузі ІКТ, мати відповідне апаратно-програмне облаштування робочого місця тощо.

У ході наукового пошуку встановлено, що дистанційний навчальний процес може бути успішним за умов урахування в процесі організації ДН змістового, організаційно-методичного, комунікаційного й контролюючого компонентів навчального процесу; а також визначення оптимальної взаємодії між ними.

На основі аналізу наукової літератури було визначено, що дидактичне моделювання - це певна ідеалізація реального навчального процесу, яка складається із сукупності визначених компонентів, взаємопов'язаних у певному порядку, з метою його вивчення й з'ясування рівня ефективності. Модель навчального процесу найкраще представити у вигляді структурно-функціональної схеми з виокремленням її компонентів. Рівень деталізації такої моделі може бути довільним, але залежить від ступеня врахування різноманітних чинників.

Розроблена модель ДН ґрунтується на визначених дидактичних умовах ефективної організації ДН і складається з п'яти функціонально-узгоджених блоків: організаційно-методичного, навчального, комунікативного, ідентифікаційно-контролюючого та інформаційно-довідкового (рис. 1). Організаційно-методичний блок містить інформацію про мету, навчальні завдання дисципліни, її зв'язки з іншими предметами, які входять до навчальної програми; стислу характеристику змісту всіх тем навчальної програми, порядок та рекомендації з вивчення дисципліни в режимі дистанційного навчання. Ядро навчального блоку становить автоматизований модульний навчальний курс (навчально-методичне забезпечення подається в електронному вигляді). Комунікативний блок призначений для реалізації навчального діалогу студент - викладач засобами електронного зв'язку, а також спілкування з іншими учасниками навчального процесу - студентами, викладачами-консультантами в межах дискусійного форуму. Ідентифікаційно-контролюючий блок складається із завдань та контрольних робіт для визначення рівня навчальних досягнень студента після вивчення ним певного навчального модуля; переліку індивідуальних творчих завдань і групових проектів. Інформаційно-довідковий блок надає необхідну інформацію за відповідним запитом користувача: пояснення, зразки виконання вправ чи завдань, вказівки, коментарі чи технологічні схеми щодо виконання окремих завдань; містить довідкові матеріали з предметної галузі навчального курсу.

У процесі створення дистанційного навчального курсу (ДНК) з певної дисципліни змістове наповнення кожного з названих блоків визначається з урахуванням специфічних особливостей самої дисципліни, передбачуваних видів і характеру навчальної діяльності, форм організації навчального процесу.

Рис. 1. Структурно-функціональна схема моделі дистанційного навчання

Розроблено загальну структурну модель та часткові функціональні моделі у вигляді схем на рівні вивчення окремих модулів. Кожний модуль складається з системи навчальних одиниць. З урахуванням специфіки предметів ін-форматико-математичної спрямованості до основних видів навчальних одиниць було віднесено навчальну одиницю, яка передбачає опрацювання студентом теоретичного навчального матеріалу (з метою засвоєння теоретичної бази знань), та навчальну одиницю, яка передбачає виконання студентом лабораторних і практичних робіт (з метою формування вмінь та навичок).

Зазначену структурну модель дистанційного навчання в адаптованому вигляді реалізовано для двох навчальних предметів - математики та інформатики. Дистанційні курси з обраних предметів розроблено на базі платформи Lotus Learning Space. Особливостями цих курсів є: модульний підхід до побудови курсу; дроблення модуля на скінченне число навчальних одиниць; використання лекційно-практичних та лабораторних робіт; надання студенту еталона правильної відповіді для порівняння з отриманим результатом після виконання певного практичного завдання; застосування вхідного, поточного, проміжного та підсумкового видів контролю; можливість вивчення додаткових модулів за вибором; методична підтримка студента, зокрема надання йому консультацій. Особливістю лекційно-практичної роботи є те, що вона має комплексний характер та складається з певної порції теоретичного матеріалу й низки вправ і завдань для здобуття практичних навичок відповідно до змісту запропонованого навчального матеріалу. Використання комбінованих видів роботи, зокрема, поділ навчального матеріалу на порції та чергування видів навчальної діяльності, підвищує ефективність та якість засвоєння навчальної інформації.

Реалізація навчального процесу за розробленою моделлю ДН вимагає визначення загальної дидактичної мети, відбору змістового наповнення відповідно до мети курсу, розробки підсистеми контролю якості навчального процесу. Загальна схема функціонування розробленого дистанційного навчального курсу включає реалізацію таких процесів: {Мета курсу вхідний контроль вивчення навчальних матеріалів ДНК контроль і діагностика засвоєння навчального матеріалу ДНК прийняття рішення (корекція чи перехід на іншій рівень)}.

Розроблено схему контролю навчальних досягнень студентів з обраних ДНК. До етапів контролю віднесено такі: вхідний контроль з визначенням початкового рівня знань студентів, поточна самоперевірка рівня знань та сформованості вмінь у процесі засвоєння матеріалів кожного модуля, проміжний (модульний) контроль знань та вмінь за підсумками вивчення матеріалу певного модуля та підсумкова перевірка знань і вмінь, які студенти отримали в результаті вивчення курсу. Визначено форми зворотного зв'язку (індивідуальні та групові консультації, дискусії, семінари) та його види (запланований і незапланований).

Циклічність контролю в освітньому процесі реалізується за схемою: {Вивчення навчальних матеріалів модуля (курсу) Контроль рівня навченості Аналіз (діагностування) рівня сформованості знань та вмінь Корекція навчальних досягнень (у разі необхідності)}.

У третьому розділі - „Експериментальна перевірка ефективності моделі дистанційного навчання” _ викладено методику організації наукового пошуку, його основні етапи, отримані в процесі експериментальної роботи результати та їхнє опрацювання, якісний аналіз та інтерпретація.

Зокрема, на прикладі розроблених і впроваджених у навчально-виховний процес дистанційних курсів математики та інформатики перевірено ефективність розробленої моделі дистанційного навчання для студентів фізико-математичних факультетів педагогічних університетів. В експерименті брали участь групи студентів першого курсу заочної форми навчання Інституту економіки та бізнесу (на початку експерименту - фізико-математичного факультету) Луганського національного педагогічного університету імені Тараса Шевченка, Ровеньківського факультету Луганського національного педагогічного університету імені Тараса Шевченка, Луганського інституту післядипломної педагогічної освіти, Донецького національного університету, Житомирського державного університету імені Івана Франка. Усього було охоплено 544 студенти. З них 281 студентів вивчали курс математики (І загальна група), 263 студенти - курс інформатики (ІІ загальна група).

Студентів кожної загальної групи (ЗГ І та ЗГ ІІ) було поділено на три групи: дві контрольні (К1, К2) та одну експериментальну (ЕГ). В одній контрольній групі (К1) навчання здійснювалося за звичайною формою для студентів-заочників, тобто за допомогою традиційної навчальної роботи в лекційних аудиторіях та комп'ютерних класах університету. Студенти другої контрольної групи (К2) навчалися за заочною формою з елементами дистанційної, що проявлялося в поданні навчальної інформації в електронному вигляді. Студенти мали змогу працювати з електронним навчальним курсом також лише під час сесійних занять. В експериментальній групі (ЕГ) навчання було організовано за запропонованою моделлю дистанційного навчання, яку описано в другому розділі дослідження.

Під час підготовки до експерименту визначено інтегральний критерій ефективності моделі ДН, а саме - рівень сформованості знань та вмінь студентів. На етапі констатувального експерименту розроблено методику вивчення рівня сформованості знань та вмінь і визначено форми контролю з обраних предметів: комп'ютерне тестування й контрольна робота. Визначено рівні сформованості знань та вмінь: початковий, середній, достатній і високий (творчий).

На початку експерименту під час відбору студентів до контрольних та експериментальних груп було перевірено відсутність значних розбіжностей за показником рівня попередньої сформованості знань та вмінь. Діагностика рівня сформованості знань та вмінь проводилася шляхом оцінювання результатів виконання комп'ютерного тестування та діагностичної контрольної роботи. Розподіл студентів дав змогу виявити, що і в контрольних, і в експериментальних групах більшість студентів віднесено до середнього (відповідно ЗГ І: КГ1 - 34%, КГ2 - 34%, ЕГ - 42% від загальної кількості студентів; ЗГ ІІ: КГ1 - 35%, КГ2 - 41%, ЕГ - 45% від загальної кількості студентів) і достатнього (ЗГ І: КГ1 - 38%, КГ2 - 39%, ЕГ - 32%; ЗГ ІІ: КГ1 - 36%, КГ2 - 27%, ЕГ - 30%) рівнів. Для порівняння емпіричних розподілів обраного параметру застосовано критерій Пірсона ² (критичне значення для трьох ступенів вільності при рівні значущості = 0,05 дорівнює 7,815). Групи порівнювалися попарно, тому було отримано три статистики ² для кожної із загальних груп І та ІІ. Оскільки всі значення статистики ², що спостерігаються для ЗГ 1, дорівнюють 4,17; 1,76; 4,22 та для другої загальної групи 1,59; 3,32; 1,7, що менше критичного значення 7,815, то, згідно з правилами прийняття рішення, одержані результати для всіх випадків дають підставу вважати, що в рівні сформованості знань і вмінь студентів в експериментальній та контрольних групах суттєві відмінності відсутні.

Порівняння кількісних і якісних даних педагогічного експерименту, одер-жаних у контрольних та експериментальних групах ЗГ І та ЗГ ІІ, дало змогу з'ясувати, що, на відміну від експериментальних, у контрольних групах відбулися незначні зміни в рівнях сформованості знань та вмінь студентів. Результати порівняльного аналізу діагностування рівня сформованості знань та вмінь студентів узагальнено на рис. 2.

Результати експериментальної роботи засвідчують, що застосування розробленої моделі дистанційного навчання на основі структурно-функціонального підходу під час вивчення дисциплін інформатико-математичного профілю забезпечує підвищення рівня сформованості знань та вмінь студентів, позитивно впливає на формування вмінь самостійної навчальної роботи. Зокрема, виявлено підвищення рівня сформованості знань та вмінь студентів експериментальних груп у порівнянні зі студентами контрольних груп. Зокрема, результати підсумкового контролю для ЗГ І свідчать, що кількість студентів в експериментальній групі з високим рівнем сформованості знань та вмінь зросла майже на 8%, з достатнім - на 15%; для студентів першої контрольної групи показник високого рівня знань знизився на 7%, достатнього - на 5%; у другій контрольній групі кількість студентів з високим та достатнім рівнем знань зменшилась майже на 2%.

Констатувальний експеримент Формувальний експеримент

Рис. 2. Порівняння даних діагностування рівня сформованості знань та вмінь студентів (ЗГ І)

Для ЗГ ІІ у порівнянні результатів підсумкового контролю кількість студентів в експериментальній групі з високим рівнем сформованості знань та вмінь зросла майже на 9%, з достатнім - на 13%; у першій контрольній групі показники високого та достатнього рівня знань знизилися відповідно на 1% та 2%; у другій контрольній групі показник високого рівня знань знизився на 1%, а достатнього - залишився незмінним.

Для порівняння емпіричних розподілів обраного параметра застосовано критерій Пірсона ² (критичне значення дорівнює 7,815). Для ЗГ І отримано такі значення критерію: =5,31 (КГ1 та КГ2); =12,97 (КГ1 та ЕГ); =9,85 (КГ2 та ЕГ), що свідчить про значні розбіжності між контрольними та експериментальною групою. Для ЗГ ІІ отримано такі значення критерію: =1,02 (КГ1 та КГ2); =8,45 (КГ1 та ЕГ); =10,8 (КГ2 та ЕГ), що також свідчить про значні розбіжності між контрольними та експериментальною групою.

Відстрочене тестування дозволило констатувати, що навчання за розробленою моделлю дистанційного навчання дає кращі показники з міцності знань, ніж традиційна заочна система чи заочна система з використанням елементів дистанційного навчання. Зокрема, для першої контрольної групи ЗГ І оцінка щодо рівня сформованості знань та вмінь у середньому зменшилась на 5%, для другої - на 4%, тоді як для експериментальної - лише на 2%. Для першої контрольної групи ЗГ ІІ оцінка щодо рівня сформованості знань та вмінь у середньому зменшилась на 7%, для другої - на 6%, тоді як для експериментальної - лише на 2,1%.

Визначено, що на ефективність навчального процесу за дистанційною формою найбільше впливають такі фактори, як рівень мотивації та пізнавальної активності студентів, рівень сформованості навичок роботи з комп'ютерною технікою та з комп'ютерною мережею Інтернет, рівень підготовленості викладача до дистанційної форми навчання.

У цілому, результати проведеного дослідження засвідчують ефективність розробленої моделі дистанційного навчання, за якою навчалися студенти експериментальної групи, оскільки її впровадження дозволило підвищити рівень сформованості знань студентів з обраних навчальних курсів.

Загальні висновки містять результати наукового пошуку шляхів підвищення ефективності організації дистанційного навчання студентів фізико-математичних факультетів педагогічних університетів.

Аналіз досвіду впровадження дистанційного навчання у світі засвідчив, що дистанційна освіта стала невід'ємним елементом світової системи освіти. З'ясовано, що системи дистанційного навчання в США, Японії, західноєвропейських країнах, Австралії відрізняються між собою та формуються з урахуванням економічних, політичних і соціокультурних особливостей цих країн. Україна перебуває на етапі реформування системи вищої освіти в контексті Болонського процесу та на етапі активної розбудови власної системи дистанційного навчання.

На основі узагальнення педагогічної літератури запропоновано визначення дистанційного навчання як цілеспрямованого процесу взаємодії всіх суб'єктів навчання (викладача та студентів) між собою на всіх етапах навчання, незалежно від їх розташування в просторі й часі, який базується на використанні широкого спектра традиційних засобів і засобів інформаційно-комунікаційних технологій та реалізується в певній дидактичній системі. Дистанційну освіту розуміємо як систему, в якій реалізуються процеси дистанційного навчання, виховання і, як результат, розвиток особистості з позитивними якостями з точки зору суспільства, держави та загальнолюдських цінностей.

Особливостями організації навчального процесу студентів за дистанційною формою навчання є: зміщення пріоритетів з викладання на самостійну навчальну діяльність студентів; наявності в студентів і викладачів певного рівня інформатичної компетентності, зокрема, володіння навичками кваліфікованого користувача комп'ютерними засобами та навичками застосування комунікаційних технологій, різноманітними ресурсами Інтернету; вимога професійного володіння писемним мовленням викладачами; зміна способів взаємодії між суб'єктами навчання; індиферентність щодо місця проживання кожного із суб'єктів навчання, а також часу проведення занять.

Дистанційне навчання реалізується в специфічній дидактичній системі з її доповненням активними суб'єктами (студент, викладач). Дидактична система дистанційного навчання складається з таких компонентів: мета (повинна відповідати державним освітнім стандартам та соціальному замовленню суспільства), зміст (визначається навчальною програмою), організаційні форми (самостійна робота, відеолекції, віртуальні семінари, консультації, лабораторні роботи, комбінована форма навчальної діяльності - лекційно-практична робота), засоби (засоби інформаційно-комунікаційних технологій - комп'ютер із спеціалізованим програмним забезпеченням, телекомунікаційні засоби та віддалені сервери з навчальною інформацією), методи (програмоване навчання, методи індивідуалізованого навчання).

Дослідження засвідчило, що в межах дистанційного навчання реалізуються традиційні дидактичні принципи з певною їх конкретизацією, характерною є також поява нових принципів, зокрема принципу пріоритетності педагогічного підходу при конструюванні дистанційних навчальних курсів, принципу педагогічної доцільності застосування засобів нових інформаційних технологій, принципу стартового рівня знань, принципів умотивованості, самоконтролю та самодисципліни з боку студентів.