введение

ТЕМА. Развитие готовности к использованию интерактивной панели в будущей профессиональной деятельности бакалавров педагогического образования при обучении математическому анализу

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Теоретические основы использования интерактивной панели в деятельности учителя математика

1.1. Устройство и дидактические функции интерактивных панелей в процессе подготовки студентов педагогического вуза

1.2. Профессиональные компетенции бакалавров педагогического образования профиля Математика в условиях цифровизации образования

1.3. Структурно-функциональная модель развития готовности к использованию интерактивной панели в образовательном процессе учителями математики

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1

ГЛАВА 2. Методические основы обеспечения готовности будущих учителей математики к использованию интерактивной панели в профессиональной деятельности при обучении математическому анализу

2.1. Методические аспекты развития готовности бакалавров педагогического образования к использованию интерактивных панелей в процессе обучения

2.2. Учебно-методическое обеспечение процесса развития готовности студентов к использованию интерактивной панели при обучении математическому анализу

2.3. Организация и результаты педагогического эксперимента

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

В федеральных государственных образовательных стандартах (ФГОС) основного общего образования отмечается, что эффективное использование информационно-образовательной среды предполагает компетентность педагогов в решении профессиональных задач с применением информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) (п.37.1) [3]. В ФГОС высшего образования указываются общепрофессиональные компетенции (ОПК) бакалавров Педагогического образования, в числе которых выделяется необходимость достижения в процессе обучения способностей к разработке основных и дополнительных образовательных программ, в том числе с использованием ИКТ (ОПК-2), и способностей понимать принципы работы современных информационных технологий и использовать их для решения задач профессиональной деятельности (ОПК-9) [2]. Таким образом, современный педагог должен быть компетентен в вопросах профессионального использования ИКТ, внедрения в учебный процесс современного цифрового оборудования.

Характеризуя те умения, которыми должен обладать учитель математики и педагог вообще, обратимся к соответствующим профессиональным стандартам. Здесь в числе общепедагогических функций выделяется владение ИКТ-компетентностями, отмечаются умения по применению современных образовательных технологий, включая информационные, а также цифровые образовательные ресурсы, по проведению учебных занятий с опорой на достижения современных информационных технологий [4]. В частности для учителей математики выделены дополнительные трудовые функции, связанные с применением ИКТ. Укажем некоторые из них:

- формирование у обучающихся умения применять средства ИКТ в решении задачи там, где это эффективно;

- профессиональное использование элементов информационной образовательной среды с учетом возможностей применения новых элементов такой среды, отсутствующих в конкретной образовательной организации;

- формирование информационной образовательной среды, содействующей развитию математических способностей каждого ребенка;

- совместно с обучающимися создавать и использовать наглядные представления математических объектов и процессов, рисуя наброски с помощью компьютерных инструментов на экране, строя объемные модели вручную и на компьютере (с помощью 3D-принтера);

- владеть основными математическими компьютерными инструментами: визуализации данных, зависимостей, отношений, процессов, геометрических объектов; вычислений – численных и символьных; обработки данных (статистики); экспериментальных лабораторий (вероятность, информатика) [5].

Выпускник педагогического вуза должен быть готов к эффективному использованию современного цифрового оборудования на уроке.

Реализация федерального проекта «Цифровая образовательная среда» национального проекта «Образование» позволила создать на базе общеобразовательных организаций детские технопарки «Кванториумы», улучшить материально-техническую базу для обеспечения необходимой современной инфраструктурой (высокоскоростной интернет, интерактивные доски, ноутбуки и т.п.). С 2022г. при поддержке Министерства просвещения России в педагогических вузах реализуется программа «Учитель будущего поколения России», которая позволила открыть на их базе технопарки универсальных педагогических компетенций, педагогические технопарки «Кванториумы». Произошло оснащение вузов современным оборудованием, что послужило серьезным стимулом для совершенствования методик, технологий подготовки студентов к будущей профессиональной деятельности, для организации междисциплинарных исследований. Вместе с появлением педагогических технопарков, появился социальный заказ на исследования, связанными с организацией работы технопарков. Появляются статьи связанные с особенностями внедрения технопарков в образовательное пространство (Е.С. Лапчик, И.О. Петрищев, А.Р. Сибирева, В.В. Сибирев), возможности формирования универсальных педагогических компетенций на базе технопарков (Т. В. Ледовская, Н. Э. Солынин), потенциал технопарков для опережающей подготовки студентов (А.Р. Галустов, С.К. Карабахцян), для развитие профессиональной направленности студентов (Т.В. Аршба, М.И.Рагулина) изучаются возможности высокотехнологичного оборудования технопарков в преподавании отдельных дисциплин [6].

Несмотря на улучшение материально-технической базы, как в школе, так и в вузе, остаются нерешенными вопросы, связанные с обеспечением эффективного методологического внедрения высокотехнологического оборудования в практику педагогического вуза для формирования готовности выпускников к выполнению профессиональных функций, в частности учителями математики.

Ряд диссертационных исследований посвящено обеспечению отдельных направлений ИКТ-компетентности будущих педагогов через использование компьютерных средств при обучении математике (Л.А. Десятирикова), интернет-технологий (Д.А. Абдуллаев), применение ИКТ (В.И. Петрова) в профессиональной деятельности педагога, смарт-технологий при подготовке педагогических кадров (Л.А Плотниковой) и др.

За последние годы вышли несколько статей, раскрывающие возможности и особенности использования в процессе обучения математике в школе интерактивных досок (З.И. Исаева, С.В. Полуэктова, И.А. Токарева), интерактивных панелей в общеобразовательных учреждениях (М.В. Дербуш, С.Н. Скарбич) и при подготовке учителей математике (М.В. Дербуш, Е.С. Лапчик и др.). Вопросам предметных и методических компетенций учителей математики в условиях цифрового образования посвящена статья авторского коллектива (А.Р. Галустов, И.В. Герлах, Е.А. Голодов, И.В. Насикан).

Обзор научных исследований показывает, что по проблеме обеспечения готовности студентов педагогических вузов к эффективному использованию интерактивного оборудования в будущей профессиональной деятельности накоплен определенный опыт. Тем не менее, на данный момент существует проблема нехватки методических разработок по применению оборудования технопарка при подготовке учителей математики [15], а освещенные методические аспекты носят локальный характер и относятся преимущественно к работе студентов старших курсов при освоении дисциплин методического блока.

Таким образом, возникает необходимость методических разработок по дисциплинам предметной подготовки (на примере математического анализа), способных обеспечить готовность бакалавров педагогического образования к эффективному использованию интерактивной панели в будущей профессиональной деятельности. Это определяет актуальность выбранной темы исследования и позволяет выявить ряд противоречий:

– на социально-педагогическом уровне: между запросами современной школы в учителях компетентных в области использования современного цифрового оборудования для решения профессиональных задач и недостаточно комплексной подготовкой педагогических кадров к использованию возможностей интерактивных средств обучения в образовательном процессе;

– на научно-педагогическом уровне: между необходимостью теоретического обоснования комплексной подготовки в процессе обучения бакалавров педагогического обоснования к реализации возможностей интерактивного оборудования и недостаточной разработанностью дидактических оснований и условий для обеспечения готовности к их использованию в педагогической деятельности;

– на научно-методическом уровне: между существующими разрозненными теоретико-методологическими разработками по использованию интерактивных панелей при подготовке будущих учителей и необходимостью обеспечения комплексной подготовки бакалавров педагогического образования в этом направлении с учетом особенностей профиля подготовки для обеспечения предметной компетентности.

Обозначенные противоречия позволили сформулировать проблему исследования: каковы теоретико-методологические основы развития готовности к использованию интерактивной панели в будущей профессиональной деятельности бакалавров педагогического образования при обучении математическому анализу?

Объект исследования: процесс обучения математическому анализу будущих учителей математики.

Предмет исследования: организация процесса обучения математическому анализу студентов педагогических вузов, способствующая развитию готовности к использованию интерактивной панели в будущей профессиональной деятельности.

Цель исследования состоит в определении организационно-дидактических условий и разработке теоретико-методологического обоснования развития в процессе обучения математическому анализу готовности бакалавров педагогического образования математического профиля к использованию интерактивной панели в будущей профессиональной деятельности.

Гипотезой исследования является предположение о том, что развитие готовности будущих учителей математики к использованию интерактивной панели в профессиональной деятельности будет эффективным, если:

- система подготовки в вузе на базовом, основном (предметном), предпрофессиональном (методическом) этапах будет решать определенные педагогические задачи, связанные с использованием интерактивных средств обучения;

- в процессе обучения будет соблюдаться взаимосвязь трех компонентов: когнитивного (наличие знаний о роли и месте данного технического средства в процессе обучения); мотивационного (устойчивое стремление к его применению), деятельностного (умения проектировать и реализовывать процесс обучения математике с использованием возможностей интерактивной панели);

- в процессе обучения дисциплинам предметной подготовки, в частности математическому анализу, будет использоваться учебно-методическое обеспечение, которое направлено на развитие готовности будущих учителей математики к работе с интерактивной панелью в профессиональной деятельности (специальные задания, отражающих методические аспекты обучения началам анализа, целенаправленная рефлексивная деятельность обучающихся в текущем и итоговом режиме; систематическое и целенаправленное раскрытие возможностей интерактивной панели на разных типах занятий и этапах).

В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой были выделены следующие задачи исследования:

1. Рассмотреть дидактические функции интерактивных панелей в процессе подготовки бакалавров педагогического образования.

2. Раскрыть сущность и структурные компоненты процесса развития готовности будущих учителей математики к использованию интерактивной панели в профессиональной деятельности для разработки структурно-функциональной модели процесса осуществления данного развития.

3. Разработать учебно-методическое обеспечение процесса обучения математическому анализу с целью развития готовности бакалавров педагогического образования профиля «Математика» к использованию интерактивной панели в будущей профессиональной деятельности и экспериментальным путем проверить его эффективность.

Теоретико-методологические основы исследования:

- теория деятельностного подхода в процессе образования (В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн, Д.Б. Эльконин и др.).

- концепции информатизации и цифровизации образования (Я.А. Ваграменко, Г.Д. Гриншкун, А.Я. Данилюк, O.A. Козлов, А.А. Кузнецов, М.П. Лапчик, Е.И. Машбиц, Н.И. Пак, И.В. Роберт и др.);

- теория компетентностного подхода в образовании (В.А. Болотов, А.А. Вербицкий, Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, В.В. Сериков, А.В. Хуторской, И.С. Якиманская и др.);

- концепции профессиональной подготовки специалистов в системе педагогического образования (В.А. Адольф, Б.С. Гершунский, Н.В. Кузьмина, В.А. Сластенин, Н.Ф. Талызина и др.);

- исследования в области теории и методики профессиональной подготовки будущего учителя математики (Э.К. Брейтигам, Н.Я. Виленкин, В.А. Гусев, В.А. Далингер, А.Ж. Жафяров, С.И. Калинин, Г.Л. Луканкин, А.Г. Мордкович, Н.В. Перькова, М.В. Потоцкий, Г.И. Саранцев, О.В. Тумашева, В.Д. Шадриков, Л.В. Шкерина, А.В. Ястребов и др.)

Методы исследования: анализ учебной, психолого-педагогической и методической литературы, законодательных и нормативных документов, учебных программ; изучение и обобщение педагогического опыта, моделирование, опрос, беседы, анкетирование, наблюдение, педагогический эксперимент. статистические методы обработки эмпирических данных.

Теоретическая значимость исследования заключается в обосновании структурных компонентов готовности бакалавров педагогического образования к работе с интерактивной панелью в профессиональной деятельности; в раскрытии дидактических условий использования современных технических средств обучения для становления профессиональных компетенций будущих учителей математики в процессе предметной подготовки, на примере математического анализа.

Практическая значимость исследования состоит в том, что разработаны учебно-методические материалы по математическому анализу, направленные на активное использование интерактивных панелей студентами направления «Педагогическое образование» профиля «Математика» в учебном процессе, призванные способствовать переносу приобретенных знаний и умений в будущую профессиональную деятельность. Материалы исследования могут быть также использованы при проведении мастер-классов, курсов повышения квалификации для учителей математики, а также для других профилей подготовки бакалавров педагогического образования.

Положения, выносимые на защиту:

1. Показатели сформированности готовности к использованию интерактивной панели в профессиональной деятельности определяются через взаимосвязь трех компонентов: когнитивного (наличие знаний о роли и месте данного технического средства в процессе обучения); мотивационного (устойчивое стремление к его применению), деятельностного (умения проектировать и реализовывать процесс обучения математике с использованием возможностей интерактивной панели).

2. Развитие готовности к использованию интерактивной панели в профессиональной деятельности возможно при соблюдении следующих организационно-дидактических условий: организация работы с техническими средствами обучения на разных этапах подготовки в вузе (на базовом, основном (предметном), предпрофессиональном (методическом)); на предметном этапе будут выполняться профессионально ориентированные задания, связанные с использованием интерактивных средств обучения будущими учителями математики, осуществляющими подготовку старшеклассников как на базовом, так и на профильном уровне.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в процессе опытно-экспериментальной работы в ФГБОУ ВО «Омский государственный педагогический университет», а также посредством обсуждения на научно-практических конференциях различного уровня: IV Всероссийской междисциплинарной научной конференции «Познание и деятельность: от прошлого к настоящему» (Омск, 2022), Международной научно-практической конференции памяти академика РАО М.П. Лапчика «Информатизация образования: теория и практика» (Омск, 2022, 2023), Международной научно-практической конференции «Горизонты образования» (Омск, 2022, 2023). Основные положения и выводы исследования отражены в 5 публикациях автора.

Структура исследования: исследование состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложений.