78

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методическая система дистанционного обучения математике учащихся общеобразовательных школ

Специальность 13.00.02. - теория и методика обучения и воспитания (математика, уровень общего образования)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора педагогических наук

Снегурова Виктория Игоревна

Санкт-Петербург

2010

Работа выполнена на кафедре методики обучения математике государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена"

Научный консультант:

доктор педагогических наук, профессор Наталия Леонидовна Стефанова

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, академик РАО Марк Иванович Башмаков

доктор педагогических наук, профессор Нина Федоровна Радионова

доктор педагогических наук, доцент, Сергей Николаевич Поздняков

Ведущая организация:

Московский педагогический государственный университет

Защита состоится "__" декабря 2010 года в ____ часов на заседании Диссертационного совета Д 212.199.03 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора педагогических наук в Российском государственном педагогическом университете имени А.И. Герцена по адресу: 191186, г. Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, д.48, корп.1, ауд.237.

С диссертацией можно ознакомиться в Фундаментальной библиотеке им. императрицы Марии Фёдоровны Российского государственного педагогического университета имени А.И. Герцена.

Автореферат разослан "____" _________________ 2010 года.

Ученый секретарь Диссертационного совета, д. п. н., профессор

И.В. Симонова

Общая характеристика работы

Актуальность исследования

В условиях динамично меняющегося мира, глобальной информатизации общества, необходимости широкого использования, постоянного развития и усложнения информационно-коммуникационных технологий возрастает значимость информатизации системы образования. Содержание и качество образования, его доступность, соответствие потребностям конкретной личности в решающей степени определяют состояние интеллектуального потенциала современного общества. Ориентация процесса обучения, его содержания, методов, средств и организационных форм на индивидуальные особенности и потребности учащихся становится более эффективной при активном использовании инновационных технологий обучения, основанных на методически обоснованном использовании информационно-коммуникационных технологий: от построения урока с использованием электронных образовательных ресурсов до реализации индивидуализированного дистанционного обучения. Вследствие этого интенсивное развитие сферы образования на основе использования информационных и телекоммуникационных технологий становится важнейшим национальным приоритетом.

Национальная доктрина образования в Российской Федерации, нашедшая отражение в Федеральной программе развития единой информационной образовательной среды и получившая развитие в Федеральной целевой программе развития образования на 2006-2010 годы, акцентирует внимание на необходимости развития единого образовательного пространства, обеспечивающего эффективное использование научно-педагогического потенциала, создание условий для поэтапного перехода к новому уровню и качеству образования на основе новых информационных технологий.

Исследованию различных аспектов обучения с использованием информационных и коммуникационных технологий посвящены работы многих зарубежных и отечественных исследователей (Ю.С. Брановский, В. Васильев, И. Волков, И.В. Гребнев, В.В. Давыдов, П. Дюге, С. Керр, В.В. Лаптев, С.П. Плеханов, В.В. Рубцов и др.).

При этом в работах авторов отмечается перспективность широкого внедрения дистанционных образовательных технологий, которые, как отмечается в Законе об образовании РФ, вправе использовать любое образовательное учреждение, а также самообразования на основе использования современных педагогических и перспективных информационных и коммуникационных технологий, средств удаленного доступа к распределенным базам данных и знаний, научно-технической и учебно-методической информации.

Одним из необходимых условий становления и развития единого открытого образовательного пространства является совершенствование системы дистанционного образования, которое в условиях России является особенно актуальным, поскольку удаленность регионов от центра при отсутствии оперативной связи значительно затрудняет своевременное следование основным тенденциям развития системы образования.

Использование дистанционных технологий в образовании повышает возможность вариативности способов получения образования, облегчает доступ к информации учителей и учащихся, позволяет по-новому организовать взаимодействие учеников и педагогов, способствует развитию познавательной самостоятельности школьников (Е.И. Машбиц, Б.С. Гершунский, М. Демакова).

Анализ содержания исследований по проблемам организации дистанционного обучения показывает, что, несмотря на то, что дистанционное обучение уже прочно вошло в нашу жизнь, значительная часть исследований в этой области связано с высшей школой. Однако вполне очевидно, что существует категория школьников, для которых создание системы дистанционного обучения в соответствии с принципами гибкости, мобильности, интерактивности является едва ли не единственным способом получения образования с полноценным включением в процесс взаимодействия с другими субъектами обучения. К основным потребителям дистанционного обучения в системе общего образования относятся: учащиеся, которые не могут по причине болезни, временно или постоянно, посещать учебное заведение; дети с ограниченными возможностями, для которых система дистанционного обучения является едва ли не единственным способом постоянного взаимодействия с учителями и другими учащимися; школьники, уехавшие с родителями за границу, но желающие получить аттестат Российского образца о среднем образовании; учащиеся, живущие в отдаленных от центра районах и желающие обучаться на профильном уровне тому или иному предмету, но не имеющие для этого возможности в традиционной очной форме; ученики малокомплектных школ, в которых нет учителей по отдельным учебным предметам; учащиеся, находящиеся в колонии.

Использование дистанционных образовательных технологий в традиционном очном обучении открывает новые педагогические возможности, позволяет повысить эффективность обучения. Элементы дистанционного обучения могут использоваться учителями, например: для организации обучения детей, временно не посещающих школу по причине болезни; для индивидуализации процесса обучения за счет организации их работы с дистанционными ресурсами; при организации проектной деятельности, основанной на взаимодействии школьников различных регионов России или других стран; для преодоления затруднений, возникающих у учащихся в процессе обучения за счет организации системы дистанционных консультаций и т.д.

Поэтому все более актуальным становится решение проблем, связанных с реализацией дистанционного обучения и его элементов в системе общего среднего образования.

Анализ педагогических исследований показал, что существует ряд проблем, препятствующих развитию системы дистанционного обучения школьников.

Во-первых, несмотря на очевидную потребность в исследованиях, направленных на целостное построение процесса дистанционного обучения школьников отдельным учебным предметам, в частности, математике, проблема проектирования методической системы дистанционного обучения математике учащихся общеобразовательных школ осталась вне поля зрения ученых, в то время как эффективная реализация дистанционного обучения предполагает создание научно обоснованных методических систем дистанционного обучения различным предметам, в частности, методической системы дистанционного обучения математике.

Как отмечают многие исследователи (Е.С. Полат, М.В. Моисеева, А.В. Хуторской и др.), все еще нет эффективных, хорошо зарекомендовавших себя и проверенных на практике методик организации дистанционного обучения школьников по основным общеобразовательным предметам, в частности, математике. Имеющиеся дистанционные учебные ресурсы по математике несовершенны и не отражают специфики учебной деятельности учащихся по усвоению математического содержания, а элементы контроля, включенные в ресурсы, предполагают лишь фиксирование результата, а не диагностику процесса усвоения учебного содержания по математике.

Еще одной проблемой является низкий уровень готовности учителей математики к реализации процесса дистанционного обучения или использования дистанционных образовательных технологий в процессе обучения математике школьников. Это выражается в том, что отсутствуют методические материалы и разработанная методика для дополнительной подготовки и методической поддержки учителей математики, вовлеченных в процесс дистанционного обучения школьников.

Как показал анализ практики дистанционного обучения, конструирование элементов системы дистанционного обучения длительное время происходило во многом эмпирическим путем, зачастую специалистами, которые, имея техническое образование и свое видение проблемы, не имели ни достаточного педагогического опыта, ни соответствующей методической подготовки. Первичным в создании учебных материалов, направленных на обеспечение дистанционного обучения, в частности, являлись технические возможности. Не являлась исключением в этом смысле и математика. Все это привело к использованию в процессе дистанционного обучения математике средств, методов и форм, во многом не отражающих специфику деятельности учащихся при усвоении математического содержания.

В то же время, как показывают результаты проведенного экспериментального исследования, традиционное и дистанционное обучение одному и тому же содержанию, в частности, математике, имеют ряд принципиальных отличий. Они заключаются, прежде всего, в специфике восприятия учебного материала, представленного при непосредственном контакте обучаемого и обучающего или при отсутствии такового; в своеобразии осуществления обратной связи; в трудностях, возникающих в процессе учета учителем индивидуально-личностных особенностей обучаемых, обостренных отсутствием возможности личного контакта.

В ситуации, когда практическое использование дистанционных образовательных технологий существенно опережает научные разработки, особую значимость приобретают методологические и теоретические исследования в области информатизации образования и дистанционного обучения.

В качестве теоретических предпосылок разработки целостной концепции построения методической системы дистанционного обучения математике можно выделить:

теоретические исследования дидактической системы дистанционного обучения (А.А. Андреев, А.А. Ахаян, Ч. Ведемеер, Дж. Даниель, Т.П. Зайченко, М. Мур, Е.С. Полат, Б. Холмберг, А.В. Хуторской, Э.Г. Скибицкий, Л.И. Холина и др.);

исследования, связанные с предметной подготовкой в условиях компьютерной среды (Е.З. Власова, И.Б. Горбунова, С.П. Грушевский, В.М. Жучков, Н.В. Макарова, В.Р. Майеер, М.Г. Мехтиев, С.Н. Поздняков, Т.Ф. Сергеева, И.В. Симонова, В.А. Смирнов, Ю.Г. Федотова и др.);

работы, посвященные информатизации в сфере профессионального образования и становлении информационной культуры специалиста (Г.А. Бордовский, Т.Г. Везиров, Ю.А. Воронин, Е.В. Данильчук, Т.В. Добудько, В.А. Извозчиков, Т.В. Капустина, О.А. Козлов, В.В. Лаптев, М.П. Лапчик, А.В. Могилев, А.В. Петров, И.В. Роберт, Н.Х. Розов, О.Г. Смолянинова, О.К. Филатов и др.);

работы, в которых исследуются различные аспекты организации дистанционного обучения учащихся общеобразовательной школы (И.Г. Агапов, Г.А. Андрианова, В.Ф. Бурмакина, Е.А. Веденеева, Р.В. Колбин, М.Л. Кондакова, Н.В. Матецкий, Т.Р. Шаповалова и др.);

исследования, посвященные разработке и использованию средств мультимедиа и дистанционной поддержки образования, принципах организации мультимедиа насыщенной среды (Н.С. Анисимова, Е.В. Баранова, И.Е. Вострокнутов, И.Г. Захарова, С.И. Макаров, С.В. Панюкова, Н.В. Софронова и др.).

Таким образом, анализ зарубежного и отечественного опыта внедрения дистанционного обучения в школьную практику показывает:

недостаточность фундаментальных и широкомасштабных практических исследований по теории и практике дистанционного обучения в системе общего образования;

явно выраженную тенденцию необоснованного "механического" переноса методов, форм и средств, характерных для традиционного очного обучения в систему дистанционного обучения;

отсутствие методических рекомендаций по организации дистанционного обучения математике для сетевых учителей, в частности, вариативных методик проведения дистанционных занятий, использования различных средств, методов и форм дистанционного обучения, которые представляли бы собой целостную систему;

необходимость включения в методическую систему дистанционного обучения математике компонентов, обеспечивающих диагностику эффективности процесса дистанционного обучения математическому содержанию.

Тенденции функционирования и развития системы дистанционного обучения, отраженные в работах указанных выше авторов, позволяют охарактеризовать основные проблемы дистанционного обучения математике школьников, которые выражены в следующем:

· не сформирована целостная система дистанционного обучения школьников, которая гарантировала бы: получение среднего образования на уровне, соответствующем требованиям Государственного образовательного стандарта; совершенствование учебно-методических материалов; совершенствование технологических решений; подготовку сетевых педагогов (учителей, тьюторов и т.д.) к осуществлению деятельности в новых условиях; своевременную поддержку и повышение уровня подготовки сетевых педагогов;

· недостаточно разработаны подходы к разработке образовательных ресурсов для дистанционного обучения математике, которые бы: учитывали специфику математического содержания; были ориентированы на индивидуальные особенности обучающихся; предполагали вариативность в освоении учебного материала; закладывали возможность формирования индивидуальных траекторий освоения математического содержания в зависимости от индивидуальных образовательных потребностей учащегося;

· не в полной мере разработана система методов и форм дистанционного обучения математике, которые бы: отражали специфику дистанционного обучения; соответствовали специфическим особенностям деятельности учащихся в условиях обучения математическому содержанию;

· не созданы эффективные методики дистанционного обучения учащихся математике;

· не исследована возможность эффективного обучения математике школьников в выделенных общих организационных моделях дистанционного обучения; не выделены характерные особенности моделей, влияющих на конструирование учебно-методического обеспечения дистанционного обучения математике;

· недостаточно исследованы понятие готовности сетевого учителя математики к реализации дистанционного обучения математике и пути повышения ее уровня, а также влияние уровня готовности сетевого учителя математики на результаты процесса дистанционного обучения математике;

· не сформулированы принципы построения системы методического сопровождения сетевого учителя математики, осуществляющего процесс обучения школьников в дистанционном режиме;

· недостаточно разработаны методические материалы для обеспечения методического сопровождения сетевого учителя математики.

Таким образом, на сегодняшний день, как в теоретическом, так и в практическом аспектах, нерешенной остается проблема создания методической системы дистанционного обучения математике.

Отдельного рассмотрения заслуживает проблема подготовки сетевого учителя, функции которого существенно изменяются в ситуации перехода к новым условиям его работы.

Проблемы подготовки будущего учителя к применению информационных технологий в профессионально-педагогической деятельности рассматривались в работах Г.А. Бордовского, Я.А. Ваграменко, И.Б. Готской, В.М. Жучкова, В.А. Извозчикова, Н.В. Макаровой, Е.С. Полат, И.В. Роберт, O. K. Филатова, С.В. Панюковой, Н.В. Софроновой, В.Ф. Шолоховича и др. Однако нам не удалось обнаружить исследований, которые были бы посвящены комплексному изучению вопросов подготовки сетевых учителей математики, в частности, исследованию путей компенсации затруднений учителя, подготовленного для условий традиционного обучения, при необходимости использования им в своей деятельности дистанционных образовательных технологий или реализации дистанционного обучения математике.

Именно это побудило нас к осмыслению методической системы дистанционного обучения математике как системы, включающей в качестве обязательного компонента подсистему специально организованной поддержки сетевого учителя.

Обращаясь к итогам проведенного теоретического анализа исследований, посвященных вопросам реализации дистанционного обучения школьников, а также к практике использования дистанционных образовательных технологий в средней школе, сформулируем основные противоречия, выявленные в процессе проводимого анализа:

между существующей потребностью в системе дистанционного обучения математике в средней школе и неразработанностью совокупности методических средств реализации дистанционного обучения математике учащихся общеобразовательных школ;

между потребностью в сетевых учителях математики для системы дистанционного обучения и отсутствием средств повышения уровня готовности учителей математики к реализации этого вида профессиональной деятельности;

между необходимостью формирования математической деятельности в процессе обучения математике в общеобразовательной средней школе при любой форме обучения и отсутствием научно-обоснованных принципов создания учебных материалов, ориентированных на развитие соответствующей деятельности для системы дистанционного обучения математике;

между потребностью в информации о процессе усвоения учащимися математических знаний и умений и формирования математической деятельности и отсутствием соответствующего инструментария диагностики, предназначенной для системы дистанционного обучения в общеобразовательной средней школе.

Наличие этих противоречий и отсутствие целостной концепции построения методической системы дистанционного обучения математике в средней школе, различные степени разработанности целей, содержания, методов, организационных форм в существующей практике дистанционного облучения математике в средней школе, обусловливает актуальность исследования, проблемой которого стал поиск путей совершенствования процесса дистанционного обучения математике учащихся общеобразовательной школы.

В настоящем исследовании преимущественно затрагиваются проблемы методического и методологического характера, рассматриваются и исследуются компоненты методической системы дистанционного обучения математике, анализируется необходимость изменения состава системы, преобразования ее структуры, переопределения роли отдельных ее компонентов в силу изменения их значимости в новых условиях дистанционного обучения, а также содержательного наполнения каждого компонента.

Все вышесказанное определило тему исследования - "Методическая система дистанционного обучения математике учащихся общеобразовательных школ", которая, в свою очередь была конкретизирована в цели исследования:

построение методической системы дистанционного обучения математике в средней школе и создание вариативной методики ее реализации в информационно-образовательных средах дистанционного обучения с различными технологическими характеристиками, ориентированной на возможность учета индивидуальных образовательных потребностей сетевых учащихся.

Объектом исследования является процесс дистанционного обучения математике в средней школе.

Предметом исследования является методическая система дистанционного обучения математике учащихся общеобразовательной школы и варианты ее реализации в информационно-образовательных средах дистанционного обучения с различными технологическими характеристиками.

Гипотеза исследования:

Если построить методическую систему дистанционного обучения математике на основе:

1) выделения трех основных подсистем в методической системе дистанционного обучения математике: обучающей, контрольно-диагностической и подсистемы методического сопровождения сетевого учителя математики, строя при этом каждую из них с опорой на традиционную пятикомпонентную структуру методической системы (цель, содержание, средства, методы и формы);

2) учета инвариантных и вариативных характеристик информационно-образовательных сред дистанционного обучения и специфики взаимодействия субъектов дистанционного обучения: сетевого учителя и ученика;

3) специфики деятельности учащихся по усвоению математического содержания в условиях дистанционного обучения,

то это позволит создать условия для учета индивидуальных образовательных потребностей сетевых учащихся, связанных с процессом освоения математического содержания, и повысить эффективность дистанционного обучения математике, выражающуюся в:

· повышении результативности обучения учащихся математике;

· повышении уровня сформированности таких качеств знаний по математике как полнота и глубина.

Определение цели и гипотезы позволило сформулировать основные задачи исследования:

1. Выполнить анализ научно-методической литературы с целью выявления современного состояния дистанционного обучения математике в средней школе и использования дистанционных образовательных технологий в процессе обучения математике; выделения проблем, возникающих при реализации дистанционного обучения и тех факторов, которые необходимо учитывать при их решении.

2. Проанализировать и систематизировать результаты научных исследований, а также зарубежный и отечественный опыт реализации дистанционного обучения для выделения специфических особенностей дистанционного обучения математике учащихся средней школы.

3. Уточнить понятийный аппарат исследования, выделяя ключевые для нашего исследования понятия: "дистанционное обучение математике", "методическая система дистанционного обучения математике", "информационно-образовательная среда дистанционного обучения", "методическое сопровождение сетевого учителя математике".

4. Сформулировать уточненные принципы дистанционного обучения математике.

5. Разработать модели дистанционного обучения, которые могут быть реализованы в процессе обучения математике школьников, выделяя их характеристики, существенные для создания методической системы дистанционного обучения математике и уточнить принципы дистанционного обучения математике.

6. Разработать модель методической системы дистанционного обучения математике.

7. Сформулировать принципы проектирования и функционирования системы методического сопровождения сетевого учителя математике как компонента методической системы дистанционного обучения математике.

8. Разработать возможные варианты реализации методической системы дистанционного обучения математике, ориентированные на различные характеристики информационно-образовательной среды дистанционного обучения. Рассмотреть реализацию разработанных вариантов реализации на примере алгебры и начал анализа.

9. Разработать критерии эффективности спроектированной методической системы при ее реализации в информационно-образовательных средах дистанционного обучения с различными технологическими характеристиками.

10. Проверить справедливость формулированной гипотезы исследования, проведя педагогический эксперимент, обработав и проанализировав его результаты.

Теоретико-методологическая основа исследования:

- концепция модернизации современного образования (Г.А. Бордовский, В.А. Болотов, Ю.И. Журавлев, В.Г. Кинелев, В.В. Краевский, В.В. Лаптев, В.Л. Матросов, Н.Ф. Радионова, Н.Л. Стефанова, А.П. Тряпицына, Г.П. Щедровицкий и др.);

- концепция системного анализа социальных процессов, явлений и объектов (П.К. Анохин, В.Г. Афанасьев, И.В. Блауберг, К. Боулдинг, Дж. ван Гиг, Б.Ф. Ломов, В.С. Свидерский, А.И. Уемов, В.А. Штофф, Г.П. Щедровицкий, В.А. Якунин, У.Р. Эшби и др.);

- концепция личностно-ориентированного образования (Н.А. Алексеев, Е.В. Бондаревская, В.В. Сериков, И.С. Якиманская, Н.К. Сергеев и др.);

- деятельностный подход к обучению (Л.С. Выготский, В.В. Давыдов, Л.Я. Гальперин, С.Л. Рубинштейн, Н.Ф. Талызина и др.);

- концепции содержания образования (В.В. Краевский, В.С. Леднев и др.);

- концепции технологических подходов к обучению (В.П. Беспалько, В.М. Монахов, М.В. Кларин, Д.Г. Левитес, А.В. Хуторской и др.);

- теория средового подхода в обучении (О.С. Газман, М.В. Кларин, М.М. Князева, Н.Б. Крылова, В.А. Петровский, В.И. Слободчиков, И.Д. Фрумин, А.В. Хуторской В.А. Ясвин и др.);

- идеи информатизации образования и внедрения новых информационных технологий в учебный процесс (Г.А. Бордовский, И.М. Бобко, Я.А. Ваграменко, И.М. Велихов, С.А. Жданов, Е.И. Машбиц, В.М. Монахов, М.П. Лапчик, А.А. Кузнецов, С.П. Плеханов, И.В. Роберт, В.П. Тихомиров и др.);

- теория дистанционного обучения (А.А. Андреев, А.А. Ахаян, М.Ю. Бухаркина, Т.П. Зайченко, А.А. Калмыков, Е.С. Полат, А.В. Хуторской, Э.Г. Скибицкий, В.И. Солдаткин, Л.И. Холина, В.А. Чистяков и др.);

- теория проектирования и конструирования образовательного процесса - С.А. Архангельский, А.А. Вербицкий, В.Е. Радионов и др.).

Методы исследования подбирались в соответствии с задачами его отдельных этапов. На теоретическом уровне были использованы: анализ философской, психологической и педагогической литературы, систематизация, теоретическое обобщение, нормативно-законодательных документов и статистических данных по проблеме исследования; анализ и обобщение педагогического опыта использования дистанционных образовательных технологий для поддержки процесса обучения в средней школе, опыта реализации дистанционного обучения - с целью определения научных основ совершенствования системы дистанционного обучения математике в средней школе. На эмпирическом уровне использовались: методы диагностики (анкетирование, беседа, интервьюирование учащихся, учителей, методистов; включенное наблюдение, компьютерное тестирование, мониторинг), экспериментальные, праксиометрические (изучение продуктов деятельности), статистические методы.

Экспериментальная база исследования

Основная экспериментальная работа велась в 2005-2008 г. г. в процессе участия в выполнении проекта НФПК "Интернет-обучение школьников на профильном уровне" в г. Челябинске и Челябинской области, г. Перми и Пермском крае.

На отдельных этапах (с 2005 по 2009 г. г.) в опытно-экспериментальной проверке принимали участие учителя и учащиеся образовательных учреждений г. Санкт-Петербурга и Ленинградской области, г. Мурманска, г. Новосибирска, республики Дагестан. В общей сложности педагогическим экспериментом было охвачено более 1000 человек.

Основные этапы и организация исследования

1-й этап (2004-2005 гг.) - поисково-аналитический. При его осуществлении формулировалась исследовательская проблема, изучалось ее состояние, проводился анализ литературы, определялась методология исследования, осуществлялось накопление эмпирического материала.

2-й этап (2005-2009 гг.) - опытно-экспериментальный. На этом этапе моделировалась и реализовывалась методическая система дистанционного обучения математике учащихся общеобразовательной школы, выявлялось влияние включения различных компонентов методической системы на эффективность ее реализации, в частности, влияние различных типов дистанционных занятий и форм взаимодействия сетевого учителя и учащихся, а также включения системы методического сопровождения сетевого учителя как компонента методической системы дистанционного обучения математике на эффективность усвоения учащимися математического содержания,

3-й этап (2008-2010 гг.) - теоретико-обобщающий. На нем анализировались результаты исследования; осуществлялась обработка экспериментальных материалов; проводилась коррекция методических выводов, полученных на предыдущих этапах исследования; систематизировались результаты исследования и осуществлялась их интерпретация; устанавливалась эффективность разработанного методического обеспечения при реализации методической системы дистанционного обучения математике в конкретных информационно-образовательных средах.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Методическая система дистанционного обучения математике является самостоятельной, открытой, развивающейся системой, которая рассматривается во взаимодействии с информационно-образовательной средой дистанционного обучения и обеспечивает обязательное достижение учащимися как нормативных, так и индивидуализированных целей обучения математике. При этом специфика организации учебной деятельности учащихся в процессе усвоения математического содержания в системе дистанционного обучения, обусловленная спецификой межсубъектного взаимодействия в информационно-образовательной среде дистанционного обучения, приводят к необходимости рассмотрения информационно-образовательной среды дистанционного обучения как системы более высокого иерархического уровня, которая является фактором, определяющим специфику всех компонентов методической системы дистанционного обучения математике при ее реализации, прежде всего, структурирование содержания дистанционного учебного ресурса, фиксирующего содержание обучения математике в виде системы учебных материалов; форм организации взаимодействия и форм проведения сетевых занятий.

2. Общие цели обучения математике, рассматриваемые нами как внешний по отношению к методической системе дистанционного обучения математике элемент, являются фактором, приводящим к образованию системы; индивидуализированные цели обучения, фиксирующие индивидуальные образовательные потребности сетевых учащихся и соответствующие целевым установкам деятельности сетевых учителей, рассматриваемые как внутренний по отношению к методической системе дистанционного обучения математике элемент, являются фактором, приводящим к наполнению вариативной составляющей методической системы: дополнительного содержания, необязательного для усвоения всеми учащимися и позволяющего учесть индивидуальные образовательные потребности: средств, методов и форм, позволяющих учитывать особенности усвоения математического содержания отдельными учащимися и особенности их взаимодействия с сетевым учителем математики и другими учащимися в информационно-образовательной среде дистанционного обучения.

3. Реализация дистанционного обучения математике отражает специфику деятельности учащихся по усвоению математического содержания в условиях дистанционного обучения, что находит свое отражение в необходимости реализации дистанционного обучения математике в виде последовательностей технологических циклов: подготовительного, учебного, заключительного.

При этом подготовительный цикл обеспечивает включение субъектов в процесс дистанционного обучения математике на основе:

определения индивидуализированных целей деятельности сетевых учащихся;

обеспечения комфортного вхождения сетевых учащихся в сетевой учебный коллектив;

реализации процедуры знакомства;

конструирования индивидуальных образовательных маршрутов.

Учебный цикл отражает структуру учебной математической деятельности; предполагает обязательное взаимодействие сетевого учителя и учащихся и обеспечивает усвоение учащимися математического содержания в соответствии с общими и индивидуализированными целями и осуществление контроля и диагностики с целью коррекции дальнейшей траектории обучения.

дистанционное обучение математика школа

Завершающий цикл ориентирован на проверку достигнутого уровня сформированности системы математических знаний и умений.

4. Построение модели методической системы дистанционного обучения математике рассматривается нами как процесс взаимосвязанных этапов:

1) теоретическое обоснование необходимости построения методической системы дистанционного обучения математике и выделение этапов ее построения;

2) проектирование структуры методической системы дистанционного обучения математике, определяемой целями обучения математике в специфических условиях дистанционного обучения;

3) наполнение отдельных компонентов системы и определение связей между ними;

4) проецирование построенной методической системы дистанционного обучения математике на условия конкретной информационно-образовательной среды;

5) проверка эффективности спроектированной системы.

При этом проектирование отдельных компонентов системы осуществляется одновременно в нескольких направлениях, а именно:

проектирование предметного содержания: его структуры, способов представления, возможных траекторий изучения;

выделение способов организации взаимодействия сетевых учащихся и сетевого учителя математики;

отбора методов и средств дистанционного обучения математике.

5. Процесс построения структуры методической системы дистанционного обучения математике является двусторонним и представляет собой: с одной стороны - трансформацию методической системы традиционного обучения математике с учетом специфики условий дистанционного обучения, с другой стороны - трансформацию дидактической системы дистанционного обучения с учетом специфики учебного предмета "математика".

Результатом этого процесса является модель методической системы дистанционного обучения математике, которая включает в себя три подсистемы:

· обучающую подсистему, элементами которой являются индивидуализированные цели обучения, содержание, методы, средства, формы организации взаимодействия, которые учитывают характеристические для осуществления процесса обучения математике особенности субъектов дистанционного обучения математике (сетевого учителя и сетевого ученика);

· контрольно-диагностическую подсистему, элементами которой являются цели контроля результатов и диагностики процесса усвоения математического содержания, содержание, средства, методы и формы контроля и диагностики, которые учитывают специфику процесса усвоения математического содержания учащимися в дистанционном обучении;

· подсистему сопровождения сетевого учителя математики, элементами которой являются цели, содержание, средства, методы и формы организации методического сопровождения сетевого учителя математики, которые разрабатываются не основе сформулированных принципов проектирования и функционирования системы методического сопровождения.

6. Специфическим компонентом методической системы дистанционного обучения математике, определяющим ее эффективность, является система методического сопровождения сетевого учителя, для которой система потребностей сетевого учителя является фактором, приводящим к образованию этой системы, а уровень готовности сетевого учителя к реализации дистанционного обучения математике выполняет роль фактора, позволяющего осуществлять содержательное наполнение всех ее элементов. Система методического сопровождения сетевого учителя математики проектируется на основе принципов: соответствия целям и структуре деятельности сетевого учителя математики; дифференциации, успешности деятельности; активного включения в деятельность, и реализуется на основе принципов: непрерывности; гибкости; оперативности; персонифицированности; открытости.

7. В методической системе дистанционного обучения математике выделяется контрольно-диагностическая подсистема, в которой акцент делается на диагностику учебной математической деятельности учащихся, позволяющей фиксировать интенсивность и эффективность работы учащегося с учебными материалами. Использование в совокупности системы контроля и системы диагностики позволяет обеспечить эффективное управление учебно-познавательной деятельностью учащихся в процессе дистанционного обучения математике за счет: получения сетевым учителем оперативной информации о процессе работы учащегося с учебными материалами; оперативного реагирования сетевого учителя на затруднения, возникающие у учащегося; быстрой коррекции индивидуального маршрута освоения содержания.

Научная новизна результатов исследования заключается в следующем:

1. Впервые теоретически обосновано выделение методической системы дистанционного обучения математике в качестве самостоятельной, открытой, развивающейся системы, которая рассматривается во взаимосвязи с информационно-образовательной средой дистанционного обучения. Выделены ее компоненты (обучающая и контрольно-диагностическая подсистемы и подсистема методического сопровождения сетевого учителя), принципы и условия ее реализации.

2. Выявлена специфика дистанционного обучения математике учащихся общеобразовательной школы, которая проявляется в: структуре и содержании дистанционного ресурса и его наполнения мультимедийными и интерактивными элементами; выборе типов занятий в режиме реального времени; построении и отборе содержания контрольно-диагностической системы; построении технологической цепочки реализации процесса дистанционного обучения, отражающей структуру учебной математической деятельности и этапы работы с элементами математического содержания.

3. Уточнен и дополнен понятийный аппарат теории и методики обучения математике: разработаны определения понятий, важнейшими из которых являются: "дистанционное обучение математике", "методическая система дистанционного обучения математике", "методическое сопровождение сетевого учителя"; уточнено содержание понятия "информационно-образовательная среда дистанционного обучения", выделены существенные характеристики понятия "готовность сетевого учителя математики".

4. Разработана классификация моделей дистанционного обучения математике, основания которой служат ориентирами для содержательного наполнения компонентов методической системы дистанционного обучения математике. В соответствии с предложенной классификацией выделены модели дистанционного обучения, которые могут быть реализованы в процессе дистанционного обучения математике школьников.

5. Разработана модель методической системы дистанционного обучения математике, имеющая двухуровневую иерархическую структуру. На первом уровне структурными компонентами ее являются:

· обучающая подсистема;

· контрольно-диагностическая подсистема;

· подсистема методического сопровождения сетевого учителя математики,

На втором уровне каждая из выделенных подсистем, в свою очередь, содержит пять элементов (цели, содержание, средства, методы и организационные формы), взаимосвязь которых обуславливается рядом факторов: общими целями обучения математике; структурой учебной математической деятельности и этапами усвоения элементов математического содержания; возможностью реализации всех выделенных компонентов в информационно-образовательных средах дистанционного обучения с различными технологическими характеристиками; взаимовлиянием элементов подсистем друг на друга.

6. Уточнены принципы дистанционного обучения математике; сформулированы принципы отбора и структурирования математического содержания (теоретического содержания и задач), подлежащего усвоению школьниками и реализуемого в учебном дистанционном ресурсе:

7. Обоснована необходимость подсистемы методического сопровождения сетевого учителя математики в процессе реализации методической системы дистанционного обучения математике; сформулирована система принципов проектирования и функционирования системы методического сопровождения сетевого учителя математики: соответствия целям и структуре деятельности сетевого учителя математики; дифференциации, успешности деятельности; активного включения в деятельность; непрерывности; гибкости; оперативности; персонифицированности; открытости. Выделены основные направления проектирования содержания этой подсистемы, в которых учитывается:

1) специфика дистанционного обучения математике (по сравнению с традиционным);

2) специфика организации предметного содержания в процессе дистанционного обучения математике;

3) особенности организации деятельности сетевых учащихся по усвоению предметного математического содержания в условиях дистанционного обучения;

4) ориентация на повышение уровня ИКТ - компетентности сетевого учителя;

5) направленность на овладение сетевым учителем инновационными педагогическими технологиями и их использование в процессе дистанционного обучения;

6) ориентация на формирование у сетевых учителей специальных профессиональных знаний и умений, обусловленных спецификой взаимодействия в среде дистанционного обучения.

8. Разработана двухуровневая модель целей обучения математике учащихся общеобразовательных школ в системе дистанционного обучения. На первом, обязательном уровне, соответствующем обязательным требованиям Государственного Стандарта математического образования, цели являются фактором, приводящим к возникновению методической системы дистанционного обучения математике. На втором, индивидуализированном уровне, соответствующем индивидуальным образовательным запросам учащихся, цели являются фактором, приводящим к преобразованию методической системы дистанционного обучения математике: ее структуры, отдельных ее подсистем, содержательного наполнения ее элементов.

9. Разработана система критериев и показателей, определяющих эффективность реализации методической системы дистанционного обучения математике, с учетом основных характеристик информационно-образовательной среды дистанционного обучения.

Теоретическая значимость исследования заключается в следующем:

теория и методика обучения математике обогащается знаниями о специфике организации обучения школьников математическому содержанию в новых условиях обучения, основанной на учете особенностей дистанционного обучения математике по сравнению с традиционным очным обучением и выделении специфических особенностей дистанционного обучения математике по сравнению с обучением другим учебным предметам;

разработанная в диссертации теория построения методической системы дистанционного обучения математике на основе рассмотрения ее взаимодействия с информационно-образовательной средой дистанционного обучения и с учетом разработанных моделей вносит вклад в решение методических, методологических и содержательных проблем дистанционного обучения;

представленная в диссертации концепция построения методической системы дистанционного обучения математике вносит вклад в дальнейшее развитие теории и методики обучения математике в аспекте построения и реализации систем дистанционного обучения, позволяет целостно подойти к построению методических систем дистанционного обучения школьников различным учебным предметам;

полученные в исследовании выводы могут служить теоретической базой для исследования целевых, содержательных и процессуальных вопросов построения методических систем дистанционного обучения различным учебным предметам учащихся общеобразовательных школ;

выявленные в исследовании характеристики, определяющие уровень готовности сетевого учителя математики к реализации дистанционного обучения математике, а также представленные принципы проектирования и функционирования системы методического сопровождения сетевого учителя математики расширяют теоретические основы построения целостной системы подготовки сетевого учителя для общеобразовательной школы.

Практическая значимость исследования заключается в разработке:

содержания, средств, методов и форм дистанционного обучения математике на основе их взаимосвязи и взаимодействия с информационно-образовательной средой дистанционного обучения, что представляет собой целостную систему, которая является обучающей подсистемой методической системы дистанционного обучения математике;

вариантов реализации построенной методической системы дистанционного обучения математике и методики дистанционного обучения математике на основе учебных дистанционных ресурсов различной структуры;

методических рекомендаций для сетевых учителей математики по осуществлению дистанционного обучения старших школьников алгебре и началам анализа и геометрии на профильном уровне; методических рекомендаций по подготовке педагогов-кураторов и тьюторов к реализации Интернет-обучения школьников в профильной школе; методических рекомендаций по использованию электронных образовательных ресурсов нового поколения для организации дистанционного обучения математике;

содержания, методов и форм проведения обучающих семинаров для сетевых учителей, ориентированных на повышение уровня их готовности к реализации дистанционного обучения математике.

Материалы исследования могут использоваться методистами и учителями, реализующими дистанционное обучение учащихся средних школ, а также преподавателями педагогических вузов при реализации курсов, направленных на подготовку будущих учителей и раскрывающих специфику использования дистанционных образовательных технологий в процессе обучения математике.

Достоверность выдвинутых положений и полученных результатов обеспечивается четкостью исходных методологических позиций; анализом проблемы, основанным на ведущих идеях современной дидактики; полномасштабностью эксперимента; использованием статистических методов обработки экспериментальных данных; репрезентативностью выборки; устойчивой повторяемостью результатов при проведении экспериментальной работы.

Апробация исследования

Основные положения диссертационного исследования доложены, обсуждены и одобрены на международных, республиканских и межвузовских научных и научно-практических конференциях (Санкт-Петербург - ежегодно с 2004 по 2009 гг., Петрозаводск, 2004 г.; Биробиджан, 2007, 2008, 2009 гг. Челябинск, 2006, 2007 гг., Пермь 2006, 2007 гг. Мурманск, 2008 г.), на городских семинарах учителей Санкт-Петербурга ежегодно с 2005 по 2009 гг.

Основные результаты отражены в 57 публикациях общим объемом 149 п. л., авторский вклад 55,4 п. л.

Внедрение результатов исследования

Основное внедрение результатов исследования было осуществлено в процессе реализации проекта "Интернет-обучение школьников на профильном уровне" в рамках проекта "Информатизация системы образования" при повышении квалификации и подготовке сетевых учителей, педагогов-тьюторов, кураторов на основе разработанных для них методических рекомендаций, проведения разработанных семинаров и консультаций для сетевых учителей.

Результаты исследования послужили основой для организации дистанционного обучения школьников общеобразовательных школ с использованием ЭОР НП в образовательных учреждениях г. Новосибирск и республики Дагестан.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка и приложений. Общий объем работы составляет 513 с.

Основное содержание диссертации

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, определяются объект и предмет, формулируются цель, гипотеза и задачи исследования, раскрываются научная новизна, теоретическая значимость и практическая ценность работы, излагаются основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава "Теоретические основы создания методической системы дистанционного обучения математике" посвящена анализу проблемы и современного состояния дистанционного обучения учащихся общеобразовательных школ. Рассматриваются основные проблемы дистанционного обучения математике и ограничения, обусловленные спецификой дистанционного обучения, которые необходимо учитывать при решении выделенных проблем. Особое внимание уделяется рассмотрению понятия "дистанционное обучение математике", его принципов и моделей, которые являются основными ориентирами в построении методической системы дистанционного обучения математике учащихся общеобразовательных школ. Подробно рассматривается специфика дистанционного обучения математике. Обосновывается роль методического сопровождения сетевого учителя математики как необходимого условия эффективности процесса дистанционного обучения математике.

Анализ теоретических исследований по проблемам организации дистанционного обучения в вузе и средней школе (Андреев А.А., Ахаян А.А., Зайченко Т.П., Полат Е.С., Чистяков В.А. и др.) и опыта реализации дистанционного обучения в общеобразовательной школе позволил сделать вывод о том, что в педагогических исследованиях достаточно полно разработаны теоретические и практические аспекты организации дистанционного обучения в школе и вузе. Однако в исследованиях по теории и методике обучения математике проблемы создания методической системы дистанционного обучения математике учащихся общеобразовательной школы, а также подготовки сетевого учителя математики или возможности организации его сопровождения в процессе реализации им дистанционного обучения математике оказались вне поля зрения исследователей.

Проведенный анализ позволил выделить несколько групп проблем, связанных с построением и реализацией методической системы дистанционного обучения математике, которые, в свою очередь, предполагают решение определенного набора задач.

Первая группа проблем - содержательные. Задачи, возникающие в связи с их рассмотрением, связаны с разработкой подходов к проектированию образовательных ресурсов для дистанционного обучения математике, которые бы: во-первых, были ориентированы на индивидуальные образовательные потребности обучающихся при изучении определенного предметного содержания (в аспекте исследования - математического); во-вторых, учитывали специфику изучаемого содержания; в-третьих, предполагали определенную вариативность в освоении учебного материала; в-четвертых, допускали возможность формирования индивидуальных траекторий освоения учебного содержания в соответствии с образовательными запросами учащихся.

...