Моделирование физико-математической подготовки старшеклассников к обучению в техническом университете как дидактической системы
Автор: Муранова Наталья Петровна
Журнал: Известия Волгоградского государственного педагогического университета @izvestia-vspu
Рубрика: Методические исследования
Статья в выпуске: 1 (96), 2015 года.
Бесплатный доступ
Представлена модель дидактической системы доуниверситетской физико-математической подготовки старшеклассников к обучению в техническом университете. Определены содержание элементов дидактической системы с учетом насущных проблем подготовки к поступлению в технический вуз, особенности моделирования. Раскрыто содержание мотивационно-целевой, содержательно-когнитивной, организационно-деятельностной и результативно-рефлексивной составляющих модели дидактической системы.
Дидактическая система, до-университетская подготовка, модель, старшеклассники, технический университет, физико-математическая подготовка
Короткий адрес: https://sciup.org/148166070
IDR: 148166070
Текст научной статьи Моделирование физико-математической подготовки старшеклассников к обучению в техническом университете как дидактической системы
тетностью заданий повышения качества подготовки выпускников общеобразовательных учебных заведений, стремлением к обеспечению устойчивых результатов образовательного процесса в средней и высшей школе, потребностями в обновлении содержания ФМПC в соответствии с современными образовательными стандартами. На сегодняшний день разработка структуры модели дидактической системы доуниверситетской ФМПC приобретает характер научно-теоретической проблемы, что будет способствовать решению имеющихся противоречий между:
-
– результатами современных психологических и педагогических исследований специфики учебной деятельности старшеклассников и отсутствием их практического внедрения в процесс подготовки по физике и математике учеников общеобразовательных учебных заведений (ОУЗ);
-
– состоянием современной учебно-воспитательной системы, в которой стремительно растут доля и роль дополнительных внешкольных образовательных услуг, и отсутствием нацеленности и согласованности в деятельности различных учебных заведений;
-
– возрастанием роли информационнотехнологических компетенций специалистов и снижением приоритетности физики и математики как учебных дисциплин в ОУЗ [1].
Одним из инструментов решения обозначенных противоречий мы считаем моделирование как метод научного познания, который позволяет учесть существенные факторы влияния на проблему доуниверситетской ФМПC и определить приоритетные направления ее решения [2]. Одной из разновидностей моделирования является педагогическое моделирование, которое по содержанию представляет собой процесс искусственного создания педагогической модели, которая используется как абстрагированное и формализованное воспроизведение структуры многофакторного педагогического явления, процесса или системы для получения новых знаний об объекте исследования [3].
Мы стоим на позиции, что доуниверситет-ская ФМПC является инновационной педагогической системой (этап проектирования, на котором происходят создание и изучение педагогической прогностической модели ОУЗ как целостного образования открытой части социального пространства, в рамках которого осуществляется образовательная деятельность, что обеспечивает «встречу Человека и Мира»), требующей моделирования и внедрения в учебный процесс [4].
Целью статьи является анализ модели ФМПC к обучению в техническом университете как дидактической системы.
Проектируемая нами модель дидактической системы доуниверситетской ФМПC имеет комплексный характер, поэтому одновременно учитывает требования моделирования по гносеологическому, общеметодологическому и психологическому направлениям (по В. Михееву), а также современной дидактики [5, с. 8]. Cогласно классификации А. Пирогова, мы относим модель дидактической системы доуниверситетской ФМПC к концептуальным дидактико-методическим моделям, поскольку в ней находит отражение авторская структура и новизна подходов к физикоматематической подготовке при высших технических учебных заведениях, а также ее комплексное научно-методическое обеспечение, что обусловлено спецификой такой подготовки [6, с. 36–40].
Модель дидактической системы основывается на теории обучения, что отражают ведущие элементы дидактической системы (по И. Малафиику). Как утверждает ученый [7, с. 149–150], в структуре дидактической системы можно выделить несколько элементов – процесс обучения (отображает все элементы дидактической системы), содержание образования (определяется целями образовательного процесса), цели и задачи образования (определяют основные образовательные задачи), принципы и закономерности учебного процесса (существенно влияют на содержание и организацию учебного процесса), формы, методы и средства учебной деятельности (влияют на усовершенствование содержания, а также на определение целей образовательного процесса), содержание и специфика контроля и оценивания уровня учебных достижений (определяют уровень эффективности введенного содержания образования).
Учитывая структуру дидактической теории, дидактическая модель , по мнению В. Чайки [8, с. 22], должна содержать следующие базовые компоненты: дидактические цели, дидактические задания, содержание учебного процесса, методы обучения, формы организации обучения, результаты образовательного процесса. В. Ягупов видит в структуре дидактической модели целевой, стимулирующе-мотивационный, содержательный, процессуальный, контрольнорегулировочный, оценочно-результативный, субъект-субъектный компоненты [9, с. 56].
Учитывая мнение ученых, мы утверждаем, что в модели дидактической системы ФМПC к обучению в техническом университете присутствуют все необходимые компоненты: цель (достаточный уровень доуниверситетской ФМПC к обучению в техническом университете); содержание (формы и методы учебной деятельности, содержание допрофессиональ-ных компетенций; типология учебных задач; авторское комплексное научно-методическое обеспечение); организационная структура (институты, факультеты, центры доуниверситет-ской подготовки старшеклассников) и результат учебного процесса (эффективность модели дидактической системы, в том числе авторского научно-методического обеспечения доуни-верситетской ФМПC).
Поскольку ФМПC к обучению в техническом университете определяется нами в контексте дидактической системы, то мы исходим из основных ее элементов (по И. Малафи-ику [7]) – цели обучения, содержание, методы, средства и организационные формы. В связи с этим совокупность компонентов доуниверси-тетской ФМПC отражает элементы дидактической системы, а значит, предусматривает наличие цели, мотивации, содержания, деятельности и результата в их целостности и завершенности с условием возможной рефлексии.
Cодержание указанных элементов представлено в таблице (см. с. 59).
Анализ теоретических подходов к сущности, заданиям, функциям и содержанию педагогического моделирования позволяет выделить основные предпосылки дидактического моделирования доуниверситетской ФМПC – его цель, основные этапы, ожидаемый результат.
Цель моделирования – оптимизация процесса доуниверситетской ФМПC путем повышения эффективности исследуемого процесса, обеспечение комплексности педагогических воздействий на все элементы ФМПC и привлечение различных субъектов моделируемой среды. Она определяется рядом внутренних и внешних мотивов заинтересованных субъектов образовательного пространства доунивер-ситетской подготовки. Внутренние мотивы – заинтересованность старшеклассников и их родителей во владении равными стартовыми возможностями при поступлении в технический университет; система познавательных интересов и мотивов учебной и профессиональной деятельности личности. Внешние мотивы – стремление технических университетов к повышению своего социально-экономического статуса; потребности научно-педагогических работников доуниверситетской подготовки к самореализации путем улучшения качества ФМПC и т.д. [10].
Ожидаемым результатом охарактеризованного процесса моделирования мы считаем повышение уровня качества доуниверси-тетской ФМПC.
Модель дидактической системы ФМПC к обучению в техническом университете есть схематичное отображение процесса и структуры такой подготовки (см. рис. на с. 60). Охарактеризуем сущность определенных составляющих модели дидакти-ческой системы до-университетской ФМПC старшеклассников– мотивационно-целевой, содержательно-когнитивной, организационно-деятельностной и результативно-рефлексивной.
Теоретико-методологической основой моделирования дидактической системы до-университетской ФМПC являются основные методологические подходы (системный, деятельностный, личностно ориентированный, компетентностный) в процессе подготовки старшеклассников к обучению в техническом университете; принципы ФМПC (общеметодологические, конкретно-научные – специальные, педагогические и функциональные), базовые категории проблемы исследования и логико-структурный анализ как метод моделирования [10; 11].
Мотивационно-целевая составляющая модели дидактической системы ФМПC к обучению в техническом университете дала возможность постановки трех типов дидактических целей (образовательной, воспитательной и развивающей), которые отличаются продолжительностью реализации как текущие (могут быть достигнуты непосредственно в процессе выполнения формирующего этапа педагогического эксперимента, эффективность их достижения после завершения целенаправленного воздействия снижается) и общие (глобальные и долгосрочные, направленные на достижение общественно важных результатов и долговременных эффектов), а также разработки основных заданий и соответствующих им критериев проверки результативности (целевой, мотивационный, когнитивный, деятельностный, рефлексивный, результативный), системы внутренних и внешних мотивов обучения [10; 12].
Содержательно-когнитивная и организационно-деятельностная составляющие модели основываются на концепции научнометодического обеспечения доуниверситет-ской ФМПC [13]. Первая описывает содержание подготовки; формы и методы учебной деятельности; типологию учебных задач; содержание и структуру комплексного
МЕТОДИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Содержание элементов дидактической системы и их связь с проблемой доуниверситетской ФМПС
Элемент дидактической системы |
Cодержание компонента |
Cодержание компонента в дидактической системе доуниверситетской ФМПC |
1 |
2 |
3 |
Цели обучения |
Целевая направленность учебного процесса является базовым системообразующим фактором его функционирования. Цели определяют направление педагогических преобразований в процессе обучения |
Цели ФМПC к обучению в техническом университете: – образовательная (понимание функций знаний и умений по физике и математике в учебном процессе, будущей профессиональной подготовке и общественной жизни; осознание значения физико-математических явлений и понятий как структурированной системы восприятия действительности; рефлексия особенностей собственного мышления, использование возможностей удовлетворения собственных образовательных потребностей – навыков работы с учебниками, справочной литературой, интернет-источниками и т.д.); – воспитательная (положительное отношение к ФМПC как средству формирования умственной культуры, современных технологических достижений, инструменту улучшения жизни; эмоционально-ценностное отношение к окружающей среде; осознание важности овладения знаниями и умениями по физике и математике для дальнейшей профессиональной и социальной самореализации; сформированность культуры научного познания окружающей действительности); – развивающая (развитие академических, научных, способностей по физике и математике, формирование готовности к теоретическому и / или эмпирическому познанию нового, обеспечение потребности в дальнейшем самосовершенствовании, самореализации средствами физико-технической грамотности, умение переносить учебные знания и умения в реальную практическую жизнь). В содержание образовательных целей мы вводим также политехнические, а именно: обучение математике и физике с учетом потребностей современного производства; развитие знаний об основных видах производства для выбора профессии и производительного труда. Политехнизация обучения математике и физике предусматривает ознакомление старшеклассников с научными основами современного производства; развитие измерительных навыков и их количественная обработка (прежде всего, в процессе изучения математики); развитие научно-технического мышления выпускника. |
Cодержа-ние обучения |
Определяется социальным заказом на уровень выпускника ОУЗ, детерминируется развитием современных образовательных технологий |
Cодержание ФМПC к обучению в техническом университете определяется местом доуниверситетской подготовки во взаимодействии «ОУЗ – ИДП – вуз». Cодержание такой подготовки специалиста-выпускника технического университета с должным уровнем ФМПC в условиях Института доуниверситетской подготовки (ИДП) учитывает основные направления организации и внедрения ФМПC к обучению в техническом университете в соответствии с современными психологическими и педагогическими исследованиями. Первостепенное значение в содержании ФМПC приобретает среда ИДП как специально созданного учреждения. |
Методы и средства обучения |
Метод обучения является бинарным понятием, которое, с одной стороны, означает способ взаимообусловленной деятельности преподавателя и студентов, с другой – совокупность целенаправленных действий преподавателя по организации учебной деятельности студентов. Cредства обучения определяются как учебное оборудование для учебнопознавательной деятельности – книги, приборы и оборудование, лабораторное оборудование, технические средства и др. |
Ведущие методы ФМПC к обучению в техническом университете: взаимодействие с ОУЗ; привлечение старшеклассников в физикоматематические кружки, факультативы и т. п.; организация самостоятельной работы; проведение физико-математических и технических конкурсов, олимпиад, конференций; применение интерактивных методов обучения – тренингов, дискуссий, свободных часов общения, которые позволят персонализировать учебный процесс и сделать весомыми мысли и достижения всех субъектов образовательного пространства. |
Органи-зацион-ные формы обучения |
Это структурно-организационная и управленческая конструкция (модель) учебного процесса (учебного занятия), которая зависит от его целей и специфики содержания и деятельности субъектов учебного процесса. В дидактике выделяют несколько основных организационных форм обучения – учебные занятия, самостоятельная работа, контроль и оценка |
Основой организации ФМПC к обучению в техническом университете выступает ИДП; ведущей инновационной формой работы в пределах ИДП – педагогическое сопровождение старшеклассников. Cущность последнего состоит в организации учебного процесса в соответствии с потребностями и интересами учащихся; оснащении процесса подготовки к обучению в техническом университете комплексным учебно-методическим обеспечением; педагогическом консультировании и коррекции имеющихся пробелов в знаниях и умениях в процессе усвоения физики и математики; учете индивидуальных психологических особенностей процессов познания учащихся; обеспечении перспективности доуниверситетской ФМПC; организации самостоятельной познавательной деятельности; разработке разноуровневых задач по физике и математике; включении учащихся в различные виды деятельности и направления учебной активности среды ИДП как специально созданного техническим университетом учреждения. |
МОТИВАЦИОННО-ЦЕЛЕВАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ |
||||
й и |
— глобальная: изучение математики и физики как составляющих общечеловеческой |
|||
культуры, формирование математического стиля мышления; |
||||
— локальная: формирование допрофессиональных компетенций |
||||
Г* |
-> |
|
||
К я го |
— формирование устойчивой мотивации к изучению физики и математики при техническом университете; |
|||
> |
— формирование комплекса личностных черт под влиянием развития социальных компетентностей; |
|||
|
||||
— |
||||
Критерии |
целевой, мотивационный, когнитивный, деятельностный, рефлексивный, |
|||
результативный |
||||
Мотивация |
система внутренних и внешних мотивов |
я
СОДЕРЖАТЕЛЬНО-КОГНИТИВНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ
С м о сч S ч ы Ч о
S
-> содержание, формы и методы ФМПС
е S е :Я
О Я
я
й я я
S И я я я я
я о у
содержание допрофессиональных компетенций
типология задач: учебные-* учебно-теоретические —* учебно-практические учебно-профессиональные
Комплексное учебно-методическое обеспечение ФМПС к обучению в техническом университете
ОРГАНИЗАЦИОННО-ДЕЯТЕЛЬНОСТНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ
- Субъекты процесса ФМПСс к обучению в техническом университете |
|
Алгоритм формирования компонентов ФМПС в к обучению в техническом университете |
|
Адаптация к формам, методам обучения и системам оценивания в техническом университете |
|
Функции системы доуниверситетской ФМПС |
РЕЗУЛЬТАТИВНО-РЕФЛЕКСИВНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ |
||
с |
Критерии эффективности комплексного учебно-методического обеспечения |
|
Результат: качественная ФМПС как готовность к обучению в техническом университете (сформированность допрофессиональных компетенций) |
||
Мониторинг результатов ФМПС к обучению в техническом университете |
||
Рефлексивный анализ на основе оценки и самооценки качества доуниверситетской ФМПС |
Модель дидактической системы ФМПC к обучению в техническом университете
м о и и о ы S у и ы
О ч о ч о н ы
S
О у S н ы Рн О ы
Логико-структурный анализ как метод моделирования Базовые категории Принципы ФМПС Методологические подходы
научно-методического обеспечения доунивер-ситетской ФМПC к обучению в техническом университете и педагогическое сопровождение указанного процесса. Cодержательно-когнитивная составляющая модели дидактической системы определила основные направления организации и внедрения такой подготовки (формирование высокого уровня ФМПC при учете различных аспектов психического развития личности, формирование среды ИДП; направление физико-математической учебной деятельности субъектов образовательного пространства на овладение качественными знаниями и умениями).
Определено внедрение педагогического сопровождения в процесс доуниверситет-ской ФМПC; его задания и методы реализации (информационный, диагностический, интерактивный, профилактический и коррекционный). Благодаря педагогическому сопровождению ФМПC, которое реализуется научнопедагогическими работниками кафедр втуза, обеспечены инновационные подходы к внедрению модели дидактической системы, в частности организация учебного процесса в соответствии с потребностями и интересами старшеклассников; оснащение подготовки к обучению в техническом университете авторским комплексным научнометодическим обеспечением; педагогическое консультирование и коррекция имеющихся пробелов в знаниях и умениях старшеклассников в процессе их овладения знаниями по физике и математике; учет индивидуальных психологических особенностей процессов познания; привлечение старшеклассников к различным видам деятельности и направлениям учебной активности среды ИДП как специально созданного техническим университетом учреждения [10].
Организационно-деятельностная составляющая позволила учесть содержательные и деятельностные характеристики субъектов ФМПC, которыми являются научнопедагогические работники втуза, старшеклассники, агенты социализации, администрация. Эта составляющая отображает алгоритм формирования ее компонентов (целевой, мотивационный, содержательно-когнитивный, организационно-деятельностный, результативный, рефлексивный), который определяется по логической схеме, а именно: задания и содержание; формы и методы; критерии и показатели их сформированности допрофессио-нальных компетенций; ожидаемый результат;
особые формы организации доуниверситет-ской подготовки (практические занятия, консультации, самостоятельная работа) и функции системы доуниверситетской подготовки (познавательная, мотивационная, информационная, социализационная и профориентационная) [Там же].
Результативно-рефлексивная составляющая модели дидактической системы является совокупностью показателей оценивания результатов доуниверситетской ФМПC. Это учитывается в прогнозировании результатов внедрения указанной модели дидактической системы:
-
1) определение количественного и процентного соотношений старшеклассников, зачисленных на обучение во втуз;
-
2) результаты внешнего независимого оценивания по физике и математике слушателей подготовительных курсов на основе систематизации соответствующих статистических данных;
-
3) количество старшеклассников с высоким и достаточным уровнем знаний и умений по математике и физике определено путем педагогической диагностики учебной успешности при вузе по видам контроля – входным, текущим, семестровым, годовым, итоговым.
Данная составляющая направлена на проектирование ожидаемых результатов (качественная ФМПC как готовность к обучению в техническом университете – сформирован-ность допрофессиональных компетенций) и описывает критерии эффективности комплексного научно-методического обеспечения доуниверситетской ФМПC, мониторинг (на основе рейтинговой системы оценивания учебных достижений) и рефлексивный анализ на основе оценки и самооценки качества этой подготовки [10].
Выводы. Таким образом, мы спроектировали модель ФМПC как дидактической системы. Как видно, составляющие спроектированной модели дидактической системы ФМПC находятся в системной взаимосвязи и базируются на использовании логико-структурного анализа к проблеме определения качества до-университетской ФМПC и его теоретикометодологической основе, что синтезирует основные методологические подходы (системный, деятельностный, личностно ориентированный, компетентностный), базовые категории и принципы ФМПC. Определение таких принципов и категорий считаем перспективой наших дальнейших исследований.
Список литературы Моделирование физико-математической подготовки старшеклассников к обучению в техническом университете как дидактической системы
- Муранова Н П. Моделирование физико-математической подготовки старшеклассников к обучению в техническом университете на основе логико-структурного подхода//Развитие воспитательного пространства вуза в свете новых требований качества профессионального образования: сб. науч.-метод. материалов/сост. и науч. ред. Н.Ю. Синягина, Е.Г. Артамонова, А.М. Барышева. М.: АНО «ЦНПРО», 2013. С. 226-231.
- Муранова Н.П. Обоснование модели физико-математической подготовки старшеклассников к обучению в техническом университете//Современный научный вестник. 2013. № 6 (145). С. 21-29.
- Вiшнiкiна Л. Педагогiчне моделювання як основа проектування освiтнiх процесiв //Навчаючи вчимося. URL: http://www.nbuv.gov.ua/portal/soc_gum/isp/2008_7-8/8_navchauchi.pdf.
- Цимбалару А.Д. Моделювання iнновацiйного освiтнього простору загальноосвiтнього навчального закладу: науковi пiдходи /А.Д. Цимбалару. URL: http://www.nbuv.gov.ua/e-journals/ITZN/em4/content/07cadast.htm.
- Михеев В.И. Моделирование и методы теории измерений в педагогике. 3-е изд., стереотип. М.: КомКнига, 2006.
- Пирогова О.В. Моделирование в образовании//Инновации в образовании. 2004. № 5. С. 36-40.
- Малафiїк I.В. Системний пiдхiд у теорiї i практицi навчання: моногр. Рiвне: Ред.-вид. вiддiл Рiвнен. держ. гуманiт. ун-ту, 2004.
- Чайка В.М. Основи дидактики: пiдруч. Киïв: Альма-матер, 2010.
- Ягупов В.В. Педагогiка: навч. посiб. Киïв: Либiдь, 2002.
- Муранова Н.П. Фiзико-математична пiдго-товка старшокласникiв до навчання в технiчному унiверситетi: моногр. К.: НАУ, 2013.
- Муранова Н.П. Методологiчнi засади фiзико-математичної пiдготовки старшокласникiв до навчання в технiчному унiверситетi//Науковий часопис Нацiонального педагогiчного унiверситету iменi М.П. Драгоманова: зб. наук. праць./за ред. В.Д. Сиротюка. Киïв: Вид-во НПУ iменi М. П. Драгоманова, 2012. Вип. 34. С. 126-133.
- Муранова Н.П. Формування мотивацiї до вивчення фiзики i математики у процесi пiдготовки до навчання в технiчному унiверситетi//Навчання i виховання обдарованої дитини: теорiя i практика: зб. наук. праць/I. С. Волощук . Киïв: Iн-т обдарованої дитини, 2012. Вип. 7. С. 238-254.
- Муранова Н.П. Концепция научно-методического обеспечения физико-математической допрофессиональной подготовки старшеклассников в доуниверситетской системе//Вектор науки Тольят. гос. ун-та.: 2013. № 1 (12). С. 154-158.