Развитие математических компетенций средствами компьютерных технологий в обучении будущих учителей естественнонаучного цикла

• Автор: Хабибуллина, Гузель Забировна
• Шифр специальности: 13.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 189 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ РАЗВИТИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ КОМПЕТЕНЦИЙ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ЦИКЛА

1.1. Базовые понятия исследования

1.2. Технологический подход в обучении естественнонаучным дисциплинам

1.3. Теоретическая модель развития математических компетенций будущих учителей естественнонаучного цикла с использованием

компьютерных технологий

Выводы по первой главе

ГЛАВА II ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В РАЗВИТИИ МАТЕМАТИЧЕСКИХ КОМПЕТЕНЦИЙ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ЦИКЛА
2.1. Педагогический эксперимент по выявлению влияния компьютерных технологий на развитие математических компетенций будущих учителей естественнонаучного цикла
2.2. Проверка эффективности модели развития математических компетенций будущих учителей естественнонаучного цикла с использованием компьютерных технологий
Выводы по второй главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЯ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования. Одной из основных задач высшей школы является обеспечение подготовки высококвалифицированного конкурентоспособного специалиста для современного общества. Современный учитель естественнонаучного цикла должен владеть широтой знаний не только в своей предметной области, но и в смежных областях, особенно в области применения информационных и коммуникационных технологий для решения реальных задач.
Одним из важнейших направлений в подготовке педагогических кадров является создание условий для профессионально-личностного развития будущих специалистов, формирования их профессиональной компетентности. Уровень профессиональной компетентности будущих учителей естественнонаучного цикла в значительной степени зависит от качества математической подготовки. Это связано с тем, что в числе дисциплин, которые составляют основу подготовки будущего учителя естественнонаучного цикла, математические дисциплины и курсы, занимают значительное место, что объясняется огромной междисциплинарной функцией математики. Для того чтобы будущий учитель естественнонаучного цикла был способен применить математические методы, современные информационные и коммуникационные технологии, активно участвовать в их использовании и внедрении, он должен иметь качественную подготовку по математическим дисциплинам. Однако, вопросы качественного совершенствования подходов к отбору содержания учебных программ курса математики, конкретизации целей и задач преподавания математических дисциплин, разработки методик, обеспечивающих реализацию его потенциала в аспекте приобретения общекультурных и профессиональных компетенций (выделяемых в ФГОС ВПО в качестве результатов освоения основной образовательной программы), не нашли пока своего целостного решения в педагогической теории. Поэтому

возникает необходимость поиска более эффективных технологий обучения математике, как методологической основе естественнонаучного знания.
Состояние научной разработанности проблемы и теоретическая база исследования. В российской научной литературе проблема модернизации профессионального образования на основе компетентностного подхода содержится в работах А.Г. Бермуса, Э.Ф. Зеера, O.E. Лебедева, Е.А. Садовской, A.B. Хуторского и др.
Вопросы совершенствования математического образования с разных сторон обсуждались учеными - дидактами (М.А. Данилов, В.И. Загвязинский, Б. П. Есипов, В.М. Монахов); математиками (С.А. Александров, Б.В. Гнеденко, А.Н. Колмогоров, Л.Д. Кудрявцев, А.Д. Мышкис, A.B. Погорелов, А.Г. Постников, Л.М. Фридман и др.); психологами (П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина). Отдельно можно выделить работы по общепедагогическим проблемам совершенствования естественно-математического образования (В.И. Андреев, М.А. Данилов и др.); базовой математической подготовке студентов (И.В. Дмитриева, O.A. Малыгина, Н.С. Нуриева, А.Е. Упшинская, Р.Ш. Хуснутдинов и др.); структуре и содержанию математической подготовки (Л.Н. Журбенко, Р.Н. Зарипов, В.В. Кондратьев, Б.Г. Кудрин).
Выбор информационных технологий обусловлен достаточной теоретической и практической разработкой проблем информатизации образования, осуществляемой с различных позиций (Е.И. Машбиц, И.В. Роберт и др.). Вопросы психолого-педагогического обоснования использования информационных технологий в учебном процессе рассматривались в исследованиях Б.С. Гершунского, Г.В. Ившиной, И.В. Роберт, В.В. Рубцова, а также в ряде работ зарубежных исследователей (Р. Вильямс, М. Кларк, Т. Филдман и др.) В частности, за последние годы методические аспекты применения компьютерных технологий в обучении высшей математике рассматривались в работах JI.B. Бокуть, O.A. Бушковой, Е.А. Дахер, С.А. Дьяченко, О.Д. Дячкина, М.И. Рагулиной и других.

- путем перехода от системы знаний к мышлению (А.Е. Упшинская).
За последние годы методические аспекты применения компьютерных технологий в обучении высшей математике рассматривались в работах J1.B. Бокуть, O.A. Бушковой, Е.А. Дахер, С.А. Дьяченко, О.Д. Дячкина, М.И. Рагулиной и других.
Например, вопросы использования системы Mathematica при изучении высшей математики рассматривались для
- изучения курса геометрии в педагогическом вузе (O.A. Бушкова);
- подготовки специалистов экономического профиля (Е.А. Дахер);
- специальностей инженерного профиля (С.А. Дьяченко).
Почему в качестве изучения нами была выбрана именно математика? Мы разделяем мнение Р.И. Сунгатуллиной, что в настоящее время возрастает необходимость повышения уровня образования молодежи к получению знаний в области математических наук, необходимых человеку для полноценного функционирования в современном обществе [133, с. 3].
Математика - фундаментальная наука, т.к. математические структуры первичны и не являются следствием других наук. “Предметной областью математики является вся действительность, т.к. нет ни одной области материи, в которой не проявлялись бы закономерности, изучаемые математикой” [70, с. 5]. Она представляет собой фундаментальный язык познания действительности. “Математика представляет интерес, прежде всего как совокупность объективных истин. Кроме того, математика дает удобные плодотворные способы описания самых разнообразных явлений реального мира и тем самым действительно выполняет в этом смысле функцию языка” [80, с. 64]. Из вспомогательного вначале средства расчета математика сейчас превратилась в абсолютно необходимого помощника всех крупнейших исследований нашего времени, наряду с экспериментом и анализом его результатов стала мощнейшим инструментом познания. Более того, на определенных этапах развития знаний математика является единственным средством познания и,