Методы активации познавательной деятельности студентов в ходе изучения математических дисциплин

При невероятном разнообразии технологий и методов активного обучения, опыт их реализации, особенно для математических дисциплин описан в публикациях крайне скудно.

К инновационным методам обучения относятся методы учебнопознавательной деятельности студентов, которым в отличии от традиционной семинарско-лекционной системы характерны следующие черты [1]: 1) активация поведения и мышления учащихся, 2) высокая степень их вовлеченности в учебный процесс, 3) взаимодействие учащихся между собой и/или с преподавателем, 4) наличие предпосылок для поэтапной оценки успешности и полноты усвоения материала, 5) повышенная степень мотивации, эмоциональности и творческого характера занятий, 6) направленность на освоение материала в максимально сжатые сроки.

Главный принцип активного обучения - это принудительная активация познавательной деятельности студентов, учащийся в большей степени становится субъектом учебной деятельности, вступает в диалог с преподавателем, активно участвует в познавательном процессе, выполняя творческие, поисковые, проблемные задания. Осуществляется взаимодействие обучающихся друг с другом при выполнении заданий в паре, в группе [4].

По одной из классификаций активные методы обучения делятся на имитационные и неимитационные [5]. Отличительной особенностью имитационных занятий является имитация индивидуальной или коллективной профессиональной деятельности. Отмечают высокую эффективность имитационных методов, поскольку достигается максимальное приближение учебного материала к конкретной практической или профессиональной деятельности, что в свою очередь значительно повышает мотивацию и активность учащихся. Однако по этой же причине применение имитационных методов в обучении математическим дисциплинам затруднено и ограничивается лишь областью чисто прикладных тем. Применение метода кейсов (разбора конкретных ситуаций) проблематично, т.к. при проектировании кейса невозможно подобрать ситуацию, которая описывала бы конкретную проблему, например, при рассмотрении базовых понятий дифференциального или интегрального исчисления. Этот метод актуален в таких дисциплинах как социология, психология, маркетинг, бизнес, где кейс может описываться конкретными жизненными ситуациями, опираться на имеющиеся знания и жизненный опыт участников, и участники имеют возможность сопоставить теоретические положения со своим опытом. Имитационные методы тоже мало применимы, их назначение - воспроизведение профессиональной деятельности обучаемых. Кроме того упомянутые методы выставляют достаточно серьезные требования определенной компетенции участников, что затруднено, т.к. большая часть математических курсов представляет основополагающие знания, и базируется на школьном уровне математики.

Широкое внедрение и использование компьютера привело к переосмыслению понятия интерактивных технологий обучения, из-за чего термин "интерактивное обучение" наиболее часто стал употребляется в связи с информационными технологиями, дистанционным образованием, с использованием ресурсов Интернет, а также электронных учебников и справочников, работой в режиме он-лайн [2]. В виду ограниченности применения имитационных методов при проведении занятий по математическим дисциплинам, здесь находят более широкое применение интерактивные методы, под которыми предполагается работу с некими электронными образовательными средствами и интерактивность реализуется во взаимодействии, непрерывном диалоге не с человеком, а с компьютером, программой.

Лекция остается наиболее распространенным форматом обучения в вузе, главное ее достоинство - это высокая информативность. В традиционном варианте она представляет непосредственный контакт преподавателя с аудиторией, но при этом одностороннее изложение больших объемов информационного материала. Лекция способствует дополнительному изучению книг или других материалов, разъясняя их ключевые моменты. Вместе с тем отсутствие на лекции вовлеченности и активности слушателей, а также ограниченная контрольная функция, подрывает их потенциал, снижает мотивацию к обучению, многие студенты на традиционных лекциях занимаются своими делами [3]. Исследователи установили, что при лекционной подаче материала усваивается не более 20 % информации, в то время как в дискуссионном обучении - 75 %, а в деловой игре - около 90 % [3]. Остановимся на рассмотрении некоторых модификаций лекций, которые могли бы быть использованы при изложении математических дисциплин.

Проблемная лекция . В отличии от информационной лекции, на которой сообщаются сведения, предназначенные для запоминания, проблемная лекция начинается с вопросов, с постановки проблемы, которую в ходе изложения материала необходимо решить. Готового решения в данном случае нет, т.е. деятельность студента приближается к поисковой, исследовательской. На подобных лекциях обязателен диалог преподавателя и студентов. Студенты активно привлекаются к обсуждению, поиску тех или иных вариантов решения. Подход может активно применяться при изложении прикладных глав математики, статистики, методов моделирования. Требует определенного уровня сформированной у студентов теоретической базы.

Лекция-визуализация . Проведение лекции сводится к связному развернутому комментированию преподавателем наглядных пособий - схем, рисунков, чертежей и т.п., к подготовке которых также привлекаются обучающиеся. При этом важны логика и темп подачи учебного материала. Лекции-визуализации особенно хорошо использовать как вводные в начале изучения новой дисциплины, раздела или темы, и могли помочь сформировать более чёткое представление о (найти широкое распространение при освещении) многих разделах математики, эконометрики, моделирования. Однако такие лекции требуют хорошего технического оснащения учебных аудиторий.

Лекции с заранее запланированными ошибками , которые должны обнаружить слушатели. Подбираются наиболее распространенные ошибки, которые делают как студенты, так и преподаватели во время чтения лекций. Студенты должны обнаружить ошибки и занести их в свои конспекты. В конце лекции раскрываются все сделанные ошибки и проводится их обсуждение. Метод применим при изложении основных теоретических моментов, ошибки могут быть допущены при доказательстве теорем, основных свойств и т.п.

Методы активации процесса обучения и интерактивные технологии можно применять до начала лекционного курса - для мотивации и диагностики знаний "на входе" в учебный процесс, во время занятий (вкрапление в лекции, в семинарские и практические занятия) для проверки усвоения теоретического материала - и после лекционного курса - для отработки практических умений и навыков. Лекционно-семинарская система обучения играет главную роль в формировании когнитивного компонента общих и специальных компетенций, а для преодоления недостатков традиционных лекций возможно использование их модифицированных вариантов [1].