Практические работы по геометрии как средство развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся основной школы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, кандидат педагогических наук Тараник, Валентина Ивановна

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Тараник, Валентина Ивановна

Глава 1. Теоретические основы организации практических работ по геометрии для обеспечения развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся основной школы.

1.1. Психолого-педагогические основы развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся.

1.2. Самостоятельная познавательная деятельность учащихся основной школы как ключевая составляющая когнитивной компетентности.

1.3. Роль и место практических работ по геометрии в процессе развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся.

Выводы первой главы.

Глава 2. Методические основы организации практических работ по геометрии для обеспечения развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся основной школы.

2.1. Характеристика комплекса заданий для практических работ по геометрии, обеспечивающего развитие самостоятельной познавательной деятельности учащихся.

2.2. Методика организации практических работ по геометрии как средство развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся основной школы.

2.3. Опытно-экспериментальная работа по реализации методики организации практических работ по геометрии.

Выводы второй главы.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)», 13.00.02 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Практические работы по геометрии как средство развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся основной школы»

Развитие образования в России в начале XXI в. рассматривается как одна из важнейших стратегических целей государства В условиях быстро меняющихся приоритетов в обществе возникла необходимость в людях образованных, мобильных, предприимчивых, которые могут самостоятельно принимать решения, делать выбор, способны к сотрудничеству, отличаются динамизмом, конструктивностью, готовы к культурному взаимодействию. В связи с этим важнейшей задачей образования является формирование ключевых компегентпосгей, в частности когнитивной, которая базируется на опыте самостоятельной познавательной деятельности и распространяется не только на учебный процесс, но и на сферу познания в целом. Решение этой задачи в процессе математического образования призвано обеспечить готовность школьника к поиску и решению новых проблем, к преобразованию действительности через приобретенные компетентности.

Вопросам осмысления сущности таких понятий, как «компетенция» и «компетентность» посвящены работы Г.Б. Голуб, Т.В. Ивановой, О.Е. Лебедева, В.В. Серикова, В.И. Третьякова, А.П. Тряпицыной, А.В. Хуторского и др. При изучении исследователями состава компетентностей приоритет отводится компетентности в самостоятельной познавательной деятельности (И.А. Зимняя, А.А. Пинский и др.), гносеологической компетентности (Е.Ф. Зеер и др.), учебно-познавательной компетентности (Т.К. Селевко, А.В. Хуторской, Т.В. Шамардина и др.). Анализ педагогической литературы показывает, что все указанные компетентности находят отражение в одном более широком понятии «когнитивная компетентность», наличие которой у учащегося обеспечивает его возможностью заниматься мотивированной самостоятельной познавательной деятельностью.

Проблема самостоятельной познавательной деятельности учащихся и организации ее в структуре урока имеет богатую историю, теоретически освещенную в трудах Дж. Бру-нера, ЛС. Выготского, В.В. Давыдова, В.А Далингера, В.В. Дрозиной, А.Н. Леонтьева, ИЛ Лернера, П.И. Пидкасистого, С.Л. Рубинштейна, М.Н Скаткина, Т.И. Шамовой, ДБ. Эльконина и др. Результатом научных исследований данных авторов являются выводы о том, что самостоятельная познавательная деятельность учащихся есть объективная необходимость и определяется всей логикой процесса обучения; познавательная самостоятельность как качество личности школьника развивается в процессе целесообразно организованной педагогической деятельности.

Однако, как показывает анализ научных исследований, проблема развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся рассматривалась до настоящего времени вне контекста компегентносшого подхода, а потому представляются актуальными поиски методических средств, предусматривающих развитие когнитивной компетентности на основе деятельносгаых форм и методов обучения, ставящих ученика в субъектную позицию. В качестве средства развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся основной школы нами выбраны практические работы по геометрии, реализующие идеи фузионизма и обеспечивающие единство системы знаний и адекватных ей видов деятельности.

В диссертационных исследованиях, посвященных вопросам развитая самостоятельной познавательной деятельности при обучении математике, внимание авторов было уделено таким направлениям, как становление рефлексивного самопознания младших подростков на уроках математики при реализации системы лабораторных работ (М.Е. Маньшин), применение лабораторного практикума для формирования эвристических приемов у учащихся в процессе обучения решению задач векторным методом (СР. Мугаллимова). Однако при этом следует заметить, что в теоретических исследованиях по методике обучения математике практические работы в обучении геометрии как один из ведущих методов не рассматривались; также неполно представлена методика организации практических работ при обучении геометрии в основной школе (сравнительно-аналитические наблюдения, опыты, учебные исследования, конструкторские задания); устарел и не систематизирован дидактический материал, включающий комплекс практических работ и методические рекомендации по их применению в школьной программе.

Мы понимаем, что исследование данной проблемы позволяет уточнить сущность самостоятельной познавательной деятельности учащихся, сопряженной с перестройкой процесса обучения в целом, и ее решение находится в прямой зависимости от целей обучения, его содержания, методов и способов организации, от особенностей процесса обучения как целостной системы.

Большие потенциальные резервы в совершенствовании геометрического образования, нацеленного на развитие учащихся, имеет фузионисгский подход. В работах АД. Александрова, В.А. Гусева, Г.Г. Левитаса, И.М. Смирновой и др. показано, что внедрение фузионистского подхода (интегрированное изучение планиметрии и стереометрии) в школьный курс геометрии позволит следующее: расширить арсенал когнитивных умений и навыков (проводить аналогию, сопоставление, обобщение, противопоставление, абстрагирование и т.п.), лежащих в основе самостоятельной познавательной деятельности учащихся; включить личный познавательный опыт учащихся; реализовать целостное изложение курса геометрии. Элементы стереометрии вводятся с учетом особенностей учебных тем по планиметрии. Таким образом, возникает естественная потребность в задачном материале стереометрического характера, который предназначен для оптимального усвоения школьниками курса планиметрии и направлен на развитие компонентов самостоятельной познавательной деятельности учащихся основной школы.

Использование новых информационных технологий позволяет провести модернизацию действующей в школе методики деятельностного обучения. По мнению ряда исследователей (Е.И. Баранова, Н. Василас, В.А. Далингер, Е.В. Данильчук, В.Р. Майер, В.М. Монахов и др.), для усиления познавательной функции иллюстраций, экспериментальной проверки геометрических фактов, исследования геометрических ситуаций наряду с традиционными средствами обучения целесообразно использовать и инновационные, в частности компьютерные средства обучения.

Анализ психолого-педагогической и методической литературы, результатов диссертационных исследований и практики преподавания геометрии в средних общеобразовательных учреждениях позволил выявить противоречия между: востребованностью обществом высокого уровня развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся и недостаточной ориентацией на это процесса обучения геометрии в основной школе; существующим потенциалом содержания курса геометрии, построенного с учетом идей фузионизма, полифункциональными развивающими возможностями практических работ по геометрии и отсутствием адекватной методики их организации для развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся основной школы.

Наличие данных противоречий обусловливает актуальность исследования, проблемой которого является отсутствие эффективной методики организации практических работ по геометрии для развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся, что и определило тему исследования: «Практические работы по геометрии как средство развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся основной школы».

Объект исследования - процесс обучения геометрии учащихся основной школы.

Предмет исследования—методика организации практических работ по геометрии в основной школе как средства развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся.

Цель исследования - разработать научно-методические основы организации практических работ по геометрии с позиций фузионизма для обеспечения развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся основной школы.

Гипотеза исследования состоит в том, что использование практических работ обеспечит более высокое, чем в массовой школьной практике, развитие самостоятельной познавательной деятельности учащихся при обучении геометрии, если:

1) на всех этапах процесса обучения геометрии практические работы разных типов с различными дидактическими функциями будут выступать в качестве основного средства развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся;

2) методику организации практических работ по геометрии строить в контексте компетентностного подхода с учетом структуры самостоятельной познавательной деятельности учащихся;

3) разработать методику организации практических работ по геометрии, направленную на развитие самостоятельной познавательной деятельности учащихся и состоящую из целевого (цели, соответствующие логике развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся, и обучающие цели практических работ в соответствии с дидактическими единицами содержания), содержательного (реконструкция традиционного содержания курса планиметрии с позиций фузионизма) и процессуального (активные методы обучения, комплекс заданий, практические работы разных типов, компьютерные средства обучения) компонентов, и ее программно-методическое обеспечение;

4) выявить и создать в процессе обучения педагогические условия, обеспечивающие эффективную реализацию разработанной методики.

В соответствии с целью исследования и выдвинутой гипотезой сформулированы основные задачи исследования:

1. Уточнить научные представления о сущностных характеристиках практических работ по геометрии как дидактического средства развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся основной школы в условиях реализации деягельностного подхода и идей фузионизма.

2. Выявить структуру самостоятельной познавательной деятельности учащихся в контексте компетентносгаого подхода

3. Определить целевой, содержательный и процессуальный компоненты методики организации практических работ по геометрии как средства развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся основной школы.

4. Выявить педагогические условия реализации разработанной методики организации практических работ по геометрии и экспериментально проверить их эффективность.

Теоретико-методологическую основу исследования составили:

- психолош-педагогические исследования по проблемам реализации деягельностного подхода к обучению (ПЛ. Гальперин, В.В. Давыдов, АН. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн и др.);

- идеи компетентносгаого подхода (Л.М. Долгова, В.НКальней, АВ. Козырев, А.А. Пинский, В.В. Сериков, А.П. Тряпицына, А.В. Хуторской и др.);

- идеи фузионисгского подхода к изучению геометрии в общеобразовательных учреждениях (АД. Александров, В. А. Гусев, Я.М. Жовнир, Ф. Клейн, Г.Г. Левитас, ИМ. Смирнова и др.);

- фундаментальные работы по теории познавательной деятельности (В.И. Андреев, Ю.К. Бабанский, ИЯ. Лернер, С.М. Маркова, Ф.К Савина и др.);

- теоретико-методические работы по проектированию и организации практических работ при обучении геометрии в средней общеобразовательной школе (А.М. Коддашев, С.Г. Манвеяов, В.В. Репьев, ФА Орехов и др.);

- основные положения теории и методики обучения математике в основной школе с позиции активной познавательной деятельности обучающихся, сформулированные в трудах Г.В. Дорофеева, В.И. Крупича, Ю.М Колягина, Г.И Саранцева и др.;

- основные теоретические положения информатизации школьного математического образования (В.Р. Майер, В.М. Монахов, ИР. Роберт, Т.К. Смыковская и др.).

Методы исследования: анализ психолош-педагогической, методической литературы, работ по дидактике и методике преподавания математики, связанных с проблемой исследования; системный анализ ранее выполненных диссертациониых исследований, государственных образовательных стандартов, учебных программ, учебников, учебных пособий и дидактических материалов по геометрии; изучение и обобщение педагогического опыта; наблюдение за процессом обучения, анкетирование, тестирование, беседы с учащимися и учителями; педагогический эксперимент и статистическая обработка его результатов.

Достоверность результатов исследования обеспечивается обоснованностью исходных теоретико-методических позиций, соответствием полученных выводов основным положениям дидактики и методики обучения математике, логической обоснованностью теоретических выводов и хода экспериментальной работы, систематическим мониторингом результатов исследования на его различных этапах, репрезентативной выборкой учащихся с учетом содержания и характера эксперимента, устойчивой статистически значимой повторяемостью основных показателей развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся основной школы.

Научная новизна результатов исследования заключается в следующем:

1. Практические работы по геометрии, реализующие идеи деягельносшого подхода в обучении и идеи фузионизма, интегрирующие курсы планиметрии и стереометрии, рассматриваются как эффективное дидактическое средство развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся. Уточнены компоненты и функции практических работ по геометрии, направленные на развитие самостоятельной познавательной деятельности учащихся, определены типы практических работ (признаки типологизации: по дидактической цели, характеру учебной деятельности, тематике и содержанию, степени самостоятельности, времени проведения, уровням обучения, способам и формам постановки и выполнения работ, условиям проведения, степени индивидуализации, месту проведения в курсе геометрии, степени активности обучающихся в овладении содержанием).

2. В рамках реализации компегентносгного подхода при обучении геометрии обосновано, что самостоятельная познавательная деятельность учащихся является ключевой составляющей когнитивной компетентности и включает следующие компоненты: личностно-мотивационный, содержательный, операционный, результативный и рефлексивный.

3. Впервые определены компоненты методики организации практических работ по геометрии как средства развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся основной школы:

- целевой (овладение учащимися методами познавательной деятельности, осознание необходимости развития умений самостоятельно принимать решения, делать выбор при оперировании с предметными и познавательными геометрическими задачами; освоение приемов применения имеющихся знаний в учебной и практической деятельности; принятие учащимися субъектной позиции в когнитивной деятельности);

- содержательный (выделены блоки содержания, в которых материал объединяется вокруг одного геометрического понятия или факта с позиций фузионизма; определены уровни предъявления учащимся материала (предметный, наглядный, конструктивный, прикладной и исследовательский); дидактические единицы, в которых реализована идея фузионизма, представлены в виде заданий для практических работ разных типов и тренажеров); процессуальный (активные методы, в том числе практические и проблемные; комплекс заданий для практических работ как проблемного, так и репродуктивного характера; электронные образовательные ресурсы).

4. Выявлены педагогические условия реализации данной методики (приоритет практических работ над фронтальной работой на всех этапах учебного процесса; систематичность использования различных типов практических работ; отбор содержания с учетом принципа связи теории с практикой и характера связей между планиметрией и стереометрией; преобладание активных форм освоения геометрического материала; проблемносгь изложения содержания с опорой на личный опыт учащихся; индивидуализация обучения геометрии; вариативность уровня пред ъявления содержания).

Теоретическая значимость результатов исследования обусловлена его вкладом в развитие теории и методики обучения математике за счет выявления методических основ организации практических работ по геометрии с позиций фузионизма, позволяющих решать проблему развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся основной школы при обучении геометрии.

Полученные результаты могут служить теоретической основой проектирования и реализации методик обучения учащихся различным содержательным линиям курса математики на разных уровнях образования, учитывающих основные идеи и теории развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся средствами практических работ.

Практическая ценность результатов исследования заключается в разработке программно-методического обеспечения практических работ по геометрии с целью развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся основной школы (тематическое планирование курса геометрии, разработанное автором с учетом идей фузионизма; перечень тем практических работ в соответствии с учебными темами курса геометрии; комплекс заданий для практических работ и инструкции для учащихся по их выполнению; методические рекомендации учителю математики по отбору содержания, составлению заданий для практических работ и по их проведению; методические разработки уроков геометрии, на которых организуются практические работы), которое может быть использовано не только учителями математики, но и методистами в системе повышения квалификации и переподготовки учителей математики, преподавателями педагогических вузов и колледжей, осуществляющих подготовку учителей математики.

Апробация результатов исследования осуществлялась через:

- участие в Международной научно-практической конференции «Культура и образование как фактор развития решона» (Ишим, 2008 г.); 62-х Герценовских чтениях «Проблемы обучения математике в школе и вузе» (Санкт-Петербург, 2009 г.); Всероссийских Менделеевских чтениях «Образование и культура как фактор развития региона» (Тобольск, 2007 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Современные образовательные технологии» (Тверь, 2009 г.); ХХУШ Всероссийском семинаре преподавателей матемахики университетов и педагогических вузов «Проблемы преемственности в обучении математике на уровне общего и профессионального образования» (Екатеринбург, 2009 г.); П межрегиональной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития математического и экономического образования» (Тара, 2008 г.); УП межвузовской научно-практической конференции студентов и аспирантов «Молодежь. Наука. Творчество» (Омск, 2009 г.); V областной научно-практической конференции «Проблемы повышения качества подготовки специалистов в учреждениях начального и среднего профессионального образования в условиях модернизации образования» (Омск, 2005 г.); V областном фестивале инновационных педагогических проектов Омской области (Омск, 2006 г.);

- выступления на заседаниях кафедры теории и методики обучения математике Омского государственного педагогического университета (2007-2009 гг.); заседаниях и семинарах областного методического объединения преподавателей математики, физики и информатики начального профессионального образования Омской области (Омск, 2008-2009 гг.); семинаре «Урок XXI века» (Омск, 2006 г.);

- публикацию материалов исследования в научных, научно-методических изданиях, периодической печати (всего 16 работ, из них по теме исследования -15, в том числе одна в издании, входящем в реестр ВАК РФ.

По представленным материалам исследования автор диссертации стал в 2006 г. лауреатом V областного фестиваля инновационных педагогических проектов Омской области, в 2009 г. - победителем федерального гранта «Лучший учитель общеобразовательных учреждений» в рамках национального проекта «Образование».

Внедрение результатов исследования осуществлялось в МОУ СОШ №2, 4 г. Калачинска Омской области. Разработанные и опубликованные в процессе исследования учебно-методические пособия используются на курсах повышения квалификации учителей математики в бюджетном образовательном учреждении дополнительного профессионального образования «Институт развития образования Омской области», на заседаниях методического объединения учителей математики в МОУ «Центр развития образования» Кала-чинского района Омской области.

Положения, выносимые на защиту:

1. Практические работы по геометрии - это дидактическое средство для целенаправленного развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся, представленное в виде комплекса учебных заданий, предусматривающих следующее: взаимосвязанное предъявление планиметрического и стереометрического материала с опорой на личный опыт учащихся в осуществлении познавательной деятельности; самостоятельность в овладении субъективно новыми знаниями и способами деятельности в контексте завершенного исследовательского цикла (наблюдение - гипотеза - проверка гипотезы - вывод); обучение конструктивным методам решения задач с применением непосредственных измерений, построений, изображений, геометрического моделирования и конструирования.

Функции практических работ (общедидакшческие - обучающая, развивающая и воспитывающая; специфические — информационная, диагностическая, контролирующая, прикладная, конструктивная, исследовательская, обобщающая, рефлексивная) определяют педагогическую целесообразность использования практических работ для развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся на всех этапах учебного процесса — мотивационном, деятельностно-операционном, контрольно-оценочном, рефлексивном.

В соответствии с принципами деягельностного подхода, спецификой предмета геометрии выделены основные типы практических работ по геометрии (установочные, иллюстративные, тренировочные, обучающие, проверочные, обобщающие, творческие, исследовательские), позволяющие организовать активную самостоятельную познавательную деятельность учащихся по изучению предметного содержания и усвоению различных видов деятельности.

2. Основными компонентами самостоятельной познавательной деятельности учащихся основной школы (ключевая составляющая когнитивной компетентности) являются: 1) личностно-могивационный (позитивное отношение к познавательной деятельности, интерес к самостоятельным действиям и самоорганизации в различных познавательных ситуациях); 2) содержательный (знания, выраженные в понятиях или образах восприятий и представлений); 3) операционный (познавательные умения и предметные действия; умения при разрешении учебной ситуации выбрать цель, задачи, пути и средства для их решения; применить усвоенные знания и навыки в процессе практической реализации плана решения задачи); 4) результативный (субъективно новые знания, способы познавательной деятельности, обогащенный социальный опыт); 5) рефлексивный (умения распознавать, оценивать, анализировать познавательные ситуации, возникающие в жизни; оценивать когнитивные способности как свои, так и окружающих).

3. Методика организации практических работ по геометрии как средства развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся основной школы характеризуется совокупностью взаимосвязанных компонентов:

-целевого, определяемого направленностью процесса обучения геометрии на развитие самостоятельной познавательной деятельности учащихся: овладение учащимися методами познавательной деятельности; осознание необходимости развития умений самостоятельно принимать решения, делать выбор при оперировании с предметными и познавательными геометрическими задачами; освоение приемов применения имеющихся знаний в учебной и практической деятельности; принятие учащимися субъектной позиции в когнитивной деятельности;

- содержательного, предполагающего реконструкцию традиционного содержания систематического курса планиметрии в контексте идей фузионизма для создания комплекса практических заданий к учебным темам, в которых материал объединяется вокруг одного геометрического понятия или факта; определение практических работ, адекватных содержанию дидактических единиц; предъявление учащимся учебного материала предметного, наглядного, конструктивного, прикладного и исследовательского характера с учетом уровня развития компонентов самостоятельной познавательной деятельности;

- процессуального, предусматривающего применение активных методов обучения (практические, проблемные), стимулирующих включение учащихся в самостоятельную познавательную деятельность, и арсенала средств обучения: основные типы практических работ (установочные, иллюстративные, тренировочные, обучающие, проверочные, обобщающие, творческие, исследовательские); комплекс заданий для практических работ (на формирование понятий, выдвижение гипотез, поиск плана решения, выведение умозаключений, формулирование и усвоение утверждений, овладение методами решения задач); электронные образовательные ресурсы; организация групповой, индивидуальной и фронтальной форм работы учащихся на уроке.

4. Эффективность разработанной методики организации практических работ по геометрии как средства развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся основной школы обеспечивается следующими педагогическими условиями: приоритет практических работ над фронтальной работой на всех этапах учебного процесса; систематичность использования различных типов практических работ; отбор содержания с учетом принципа связи теории с практикой и характера связей между планиметрией и стереометрией; преобладание активных форм освоения геометрического материала; проблемносгь изложения содержания с опорой на личный опыт учащихся; индивидуализация обучения геометрии; вариативность уровня предъявления содержания: предметный, наглядный, конструктивный, прикладной и исследовательский.

Эмпирическая база исследования: на констатирующем и поисковом этапах эксперимента- МОУ СОШ № 2 (91 человек), № 4 (83 человека) г. Калачинска Омской области; 36 учителей общеобразовательных школ и 38 преподавателей профессиональных училищ Омской области; на формируюгцем этапе эксперимента— МОУ СОШ № 2 (52 человека), № 4 (53 человека) г. Калачинска Омской области.

Исследование проводилось с 2004-го по 2010 г. в три основных этапа. Первый этап (2004-2005 гг.) предусматривал изучение и анализ психолого-педагогической, научно-методической и учебной литературы по теме исследования; обобщение педагогического опыта обучения геометрии учащихся 7-9-х классов; определение цели, гипотезы, задач и методов исследования.

Второй этап (2005-2008 гг.) включал уточнение научного подхода к решению проблемы развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся при обучении геометрии средствами практических работ и разработку соответствующей методики; проведение констатирующего и формирующего этапов эксперимент

На третьем этапе (2008-2009 гг.) осуществлялась обработка полученных данных, формулировались основные выводы исследования.

Объем и сгруюура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии (288 наименований) и 11 приложений. Текст диссертации содержит 22 таблицы и 41 рисунок.