CC BY
55
Библиографический список
1. Аналитические материалы Госкомстата России к парламентским слушаниям на тему «О проблемах здорового образа жизни в Российской Федерации» // Профилактика заболеваний и укрепление здоровья. - 2002. - № 2. - Т. 5.
2. Авчинникова С.О. Вопросы здоровья и здорового образа жизни в подготовке специалистов социальной работы // Проблемы социальной гигиены, здравоохранения и истории медицины. - 2007. - № 2
3. Авчинникова С.О. Академизм или прагматизм: дидактические искания в подготовке специалистов социальной работы в СГУ / Практика -путь к профессионализму: Партнерство университетов и социальных учреждений в практическом обучении социальных работников: Материалы международной научно-практической конференции. - Екатеринбург: Уральский государственный университет им. А.М. Горького, 29- 30 ноября 2004г. / под общ. ред. А.В. Старшиновой. - Екатеринбург: Изд-во Уральского госуниверситета, 2004.
4. Смирнов, С.Д. Педагогика и психология высшего образования: От деятельности к личности: учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений. - 3-е изд, стер. - М.: «Издательский центр «Академия», 2007.
5. Михайлычев, Е.А. Дидактическая тестология: научно-методическое пособие // Нар. Образование. - 2001.
Статья поступила в редакцию 5.11.09
УДК 378.147:51
Т.П. Пушкарева, доц. СФУПИ, г. Красноярск, E-mail: [email protected] О РАЗВИТИИ МЕТОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ ПЕДВУЗА
Для повышения качества математической подготовки учащихся естественнонаучных факультетов педагогических вузов необходимо организовать непрерывную вертикальную математическую деятельность, включающую в себя инвариантный модуль фундаментальной высшей математики; основы математических методов и моделирования в химии, учебно-научные проекты.
Ключевые слова: математическая подготовка студентов педвуза, математическое моделирование в химии, проектно-исследовательская методика, математический тезаурус химика.
Фундаментальная математическая подготовка студентов педагогических вузов не должна сводиться к приобретению ими общей математической культуры. Особую роль необходимо отводить изучению математических понятий и структур, наиболее важных с точки зрения профессиональной направленности.
Однако, в настоящее время в высших учебных заведениях, готовящих специалистов различных направлений и специальностей, математика изучается по одинаковой программе на основе единого институтского цикла, общего для всех факультетов.
В традиционных методических системах обучение строится на представление изолированных элементов: определитель, производная, интеграл. Математика оказывается для студентов предметом «чистого» усвоения, никак не связанным с их будущей профессиональной деятельностью, что, естественно, отражается на уровне усвоения материала и квалификации будущего учителя.
Сегодня с особой остротой осознается объективная потребность общества в учителе, способном формировать целостную, активную, конкурентоспособную личность выпускника школы на основе использования возможностей различных видов деятельности [1].
В этой связи представляется актуальным развитие системы математической подготовки будущего учителя предметника на основе вертикальной модели обучения [2].
Рассмотрим вертикальную модель математической подготовки учителя химии в условиях использования ИКТ.
Исследование отечественных задачников по химии показало, что решения большинства задач содержат лишь операции элементарной математики (пропорции, логарифмирование, потенцирование, решение квадратных уравнений, системы уравнений). Производные и интегралы не используются, даже если это существенно упрощает и уточняет решение. Неумение пользоваться материалом высшей математики приводит к грубым упрощениям, пренебрежению сложного характера химических зависимостей, а порой и неточным решениям.
Таким образом, изучение литературы и качества профессиональной подготовки педагога выявило следующие основные противоречия:
• между объективной потребностью общества в личности учителя новой формации и сложившейся системой профессиональной подготовки учителя;
• между возможностью моделирования реальных яв-
лений и процессов (химических реакций, биологических процессов, объектов физкультуры и спорта) и формальными методами обучения математике;
• между содержанием имеющейся учебно-методической литературы и объективной необходимостью наличия
методической системы математического обучения
• между постоянно увеличивающимся потоком ин-
формации и возможностями учащихся.
Как известно [3-5], преподавание математики в профильных классах и факультетах не физико-математического направления строится на основе другого целеполагания и других педагогических технологиях. То есть необходимо создание специальных условий для обеспечения математической подготовки учащихся, связанных с прикладными аспектами математики. Решить поставленную задачу в школьном и вузовском математическом образовании можно лишь в том случае, если в педагогическом вузе будущий учитель химии будет научен сам строить модели химических явлений и процессов. Кроме этого, необходимо сформировать у него профессиональные умения и навыки по обучению учащихся умению проводить подобную работу.
Для оптимизации математической подготовки будущего учителя химии важно выделить межпредметные связи и учесть их профессиональную направленность при отборе содержания обучения. Нами было проведено исследование рабочих программ по математике и химическим дисциплинам. Результаты анализа показали, что наиболее математизированными являются физическая химия и аналитическая химия. Связи между основными разделами данных химических дисциплин и высшей математики представлены в таблицах ниже.
Таблица 1
Межпредметные связи математики и аналитической
химии
Разделы Разделы математики
Аналитической
Аналитическая геометрия Алгебра; Функции и пределы Дифферен циальное исчисление Интегральное исчисление Диф. уравнения Теория вероятностей и матстатистика
Метрологические основы химического анализа + + +
Теория и практика пробоотбора + +
Типы реакций и процессов + + +
Методы выделения, разделения и концентрирования + +
Хроматографический анализ + +
Титриметрические методы +
Кинетические методы + +
Электрохимические методы + +
Оптические методы + + + +
Таблица 2
Межпредметные связи математики и физической химии
Разделы Физической химии Разделы математики
Аналитическая геометрия Алгебра; функции и пределы Дифференциальное исчисление е 0 не 1 “ ае рл гс й я к ^ нс К я Диф. уравнения Теория вероятностей и матстатистика
Электрохимия + + + +
Кинетика химических реакций + + +
Спектральные методы исследования строения и энергетических состояний молекул + +
Химическая термодинамика + + + + +
коны и теории, выбирать наиболее оптимальные методы решения, с другой - введение контекстного принципа в обучение математике ликвидирует формализм и оторванность абстрактных понятий от реальной жизни, повышает уровень усвоения математического материала.
Сказанное выше обуславливает включение в учебные планы подготовки учителей химии дисциплины «Математическое моделирование химических процессов».
Основными целями введения данной дисциплины являются:
• освоение знаний о базовых понятиях математического моделирования; различных подходах к построению математических моделей; классификации моделей; этапах построения математических моделей; областях применения математического моделирования в химии; использовании компьютерных программ для расчетов;
• овладение умениями строить математические модели химических объектов и явлений; составлять алгоритмы для решения; выбирать методы решения; использовать компьютерные технологии.
• развитие навыков проектно-исследовательской деятельности.
Изучение основ математического моделирования даст дополнительные возможности студенту выбирать направление дальнейшего научного исследования (курсовая работа, дипломный проект, аспирантура) и профессиональной деятельности.
При отборе содержания данной дисциплины были учтены межпредметные связи математики с химическими и другими дисциплинами (рис.1) и их профессиональная направленность.
Проведенное исследование показало, что, с одной стороны, опора на математические методы в программах по химии позволяет количественно оценивать закономерности химических процессов, логически обосновывать отдельные за-
Рис.1. Связь основных разделов курса с другими дисциплинами
Структурирование содержания выполнено на основе те-заурусного подхода.
Как видно из рисунка, содержание дисциплины базируется на знаниях, полученных при изучении различных дисциплин. Предлагаемый курс включает два вида интеграции: горизонтальную интеграцию (объединение сходного материала в разных учебных дисциплинах) и вертикальную интеграцию (объединение в одной дисциплине материала, который тематически повторяется в разные годы обучения на разном уровне сложности). Знания по математическому моделированию химических процессов позволят связать математику с реальной жизнью и выбирать свои методы решения химических проблем. Наилучшим методом изучения предлагаемой дисциплины является проектно-исследовательская деятельность.
В качестве эксперимента в Красноярском государственном педуниверситете им. В.П. Астафьева в учебную программу студентов химического факультета пятого курса был включен раздел «Математические методы в химии» в рамках дисциплины «Современные педагогические технологии». На основе проектной методики студенты проводили исследова-
ния по определению режимов протекания химических реакций с помощью математических моделей [6; 7].
Проектно-исследовательская деятельность осуществлялась по определенной схеме, начиная с выбора темы проекта и заканчивая представлением результатов исследования в виде докладов, презентаций, ^'еЬ-сайтов и т.п. во время лекции. Темы проектов студенты выбирали из предложенного списка в зависимости от их заинтересованности в какой-то области знаний, связанной с будущей профессией (аналитическая химия, химическая кинетика, термодинамика). Все темы разбиты на три группы по уровню сложности. Каждый студент самостоятельно выбирал тему проекта. Перед выполнением задачи проводился инструктаж по выполнению задания, который включает в себя цель задания, его содержание, сроки выполнения, ориентировочный объем работы, основные требования к результатам. Контекстная технология обеспечивает мотивацию изучения математики. А проектно-исследовательская деятельность и использование компьютерных технологий повышает уровень заинтересованности и качество усвоения материала.
В качестве примера рассмотрим один из проектов.
Задание: Определить стационарные состояния заданной каталитической реакции:
1) 2Pt + O2 о 2PtO, 2) Pt + т о PtCO,
3) PtO + PtCO ^ Ш2 + 2Pt.
Обозначим: Z=Pt, X=PtO, Y=PtCO, A=O2, B=CO,
м=т2.
Тогда уравнения реакций будут иметь вид:
1)A+2Z&2Х, 2) Z + B 3)X+Y&2Z +АВ.
Соответствующая математическая модель имеет вид:
dx
dt
dy
= 2k1 z2 - 2k-1 x2 - k3 xy + k-3 z2 = P(x, z),
— = к2 г - к3 ху + к_3 z = Q(х, г), dt у = 1 - х - г.
Областью определения решений данной системы является треугольник:
8 = {х, г : х, г > 0, х + г < 1}.
Для определения стационарных состояний необходимо решить систему уравнений:
^( х, г) = 0, х г) = °.
Далее студенты исследуют систему на наличие решений и при необходимости решают ее одним из известных им способов (формулы Крамера, метод Гаусса или готовые программные продукты).
При решении задачи учащиеся разрабатывают проект, выполняемый в несколько этапов:
1. Сбор и анализ информации по поставленной задаче, выбор метода ее решения. Здесь используются книги, статьи, учебники по химии и математике, Шете!
2. Нахождение решения с помощью готовых программных продуктов таких, как Microsoft Excel, Mathcad, Mathlab и т.п. или аналитического анализа в зависимости от количества уравнений в системе.
3. Оформление результатов исследований и решения в виде программного продукта: презентации, статьи или вебсайта.
Введение раздела «Математические методы в химии» дает объяснение применению математических методов при решении химических задач, обуславливая полное понимание сложного материала. С другой стороны, использование компьютерных технологий повышает познавательную активность студентов, развивает умение сформулировать и решить проблему.
Особую трудность во время выполнения проектов студенты испытывали при применении вычислительных методов к математическим моделям химических реакций. Сказался низкий уровень знания математических разделов, полученного в школе и на первом курсе при формально-логическом стиле преподавания математики.
Таким образом, к решению проблемы разрыва между содержанием курса математики и потребностями учебного процесса при подготовке специалистов- учителей нематематических дисциплин следует подходить системно, охватывая основные стороны решаемой проблемы, а именно:
• подготовить кадры, владеющие не только математическими знаниями, но и математическим моделированием объектов и явлений, соответствующих выбранным профилям;
• создать учебно-методическое обеспечение дисциплины математика с учетом профилизации;
• использовать современные методы обучения математике;
• учитывать психофизиологические особенности учащихся при построении учебного процесса.
Такая трудоемкая и ответственная работа, безусловно, должна быть осуществлена междисциплинарным и высококвалифицированным коллективом.
Выводы
Общая математическая подготовка будущих учителей предметников должна строиться на основе непрерывной (вертикальной, в течение всего периода обучения в педвузе) математической деятельности, включающей: инвариантный модуль фундаментальной высшей математики; разделов математических методов и моделирования в предметной области, встраиваемых в дисциплины ЕН (математика, физика, методика решения расчетных задач по химии, биология с основами экологии), ОПД (основы исследовательской деятельности в области естественнонаучного образования, ИКТ в естественнонаучном образовании, современные методы химического синтеза, химия комплексных соединений), ДПП (аналитическая химия, физическая химия, неорганическая химия, химическая технология); учебно-научные проекты, требующие использование математического аппарата и ИКТ. При этом отбор содержания и видов практической деятельности студентов в процессе математической подготовки должен осуществляться на основе принципов межпредметных связей и использования инструмента математического моделирования как основного метода познания в любой предметной области.
Библиографический список
1. Афанасьев, В.В. Современные проблемы и концепции математического образования учителя физики / В.В. Афанасьев, Е.И. Смирнов // Ярославский Педагогический вестник. - 2002. - №1.
2. Пак, Н.И. Проективный подход в обучении как информационный процесс: монография. - Красноярск: РИО КГПУ, 2008.
3. Пушкарева, Т.П. Использование компьютерных технологий при интеграции предметных областей (математика-химия) // Современные технологии образования и их использование в Вузе и профильной школе: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Томск, 2005.
4. Федорец, Г.Ф. Проблема интеграции и практика обучения. - Л.: ЛГПИ, 1990.
5. Скатецкий, В.Г. Научные основы профессиональной направленности преподавания математики студентам нематематических специально-
стей: автореф. дисс... докт. пед. наук. - Минск, 1995.
6. Пушкарева, Т.П. К программному обеспечению учебного процесса по математическому моделированию / Т.П. Пушкарева, В.И. Быков // На
пути к реформам: Тезисы докладов научно-практической конференции. - Красноярск, 1998.
7. Пушкарева, Т. П. Внедрение проектно-исследовательской методики в преподавание математики студентам химического факультета // Формирование профессиональной компетентности специалистов как цель модернизации образования: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Бузулук-Оренбург, 2005.
Статья поступила в редакцию 27.03.09
УДК 371.215
С.В. Сидоров, канд. пед. наук, доц. ШГПИ, г. Шадринск, Email: [email protected] КРИТЕРИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ ИННОВАЦИЯМИ В СЕЛЬСКОЙ ШКОЛЕ
В статье обоснованы, выделены и охарактеризованы критерии эффективности управления инновациями в сельской школе, отражающие разные уровни функционирования образовательной системы и ориентирующие управленческую деятельность на перспективу развития сельской школы.
Ключевые слова: сельская школа, управление инновациями, эффективность управления, критерии эффективности, уровни эффективности управления.
Инновационная деятельность в отечественных сельских школах сегодня играет неоспоримо важную роль. Педагогические инновации призваны гармонизировать отношения в сельской образовательной среде, привести результаты образования сельских школьников в соответствие с требованиями общества и индивидуальными потребностями человека, решить проблемы формирования социально полезной и успешной личности. Однако сельские школы России в настоящее время существенно отстают от городских общеобразовательных учреждений по количественным и качественным показателям успешно реализуемых педагогических новшеств [1, с. 8].
Массовый опыт инновационной деятельности показывает, что далеко не всегда новшества, вводимые в российских сельских школах, обусловлены объективно существующей потребностью в обновлении данного участка работы. Зачастую инновации по тем или иным причинам не достигают желаемого результата, несмотря на значительные ресурсы, потраченные на их реализацию. Это ставит перед внутришколь-ным управлением вопросы о целесообразности и эффективности инноваций. Целесообразность инновации отражает её педагогическую и организационно-управленческую оправданность, необходимость в данной школе, соответствие актуальным проблемам. Эффективность инновации отражает её результат и позволяет делать вывод об её интегрированности в систему работы школы. Взаимосвязь аспектов целесообразности и эффективности инновации отражает диагностикопрогностическую целостность осмысления инновационных процессов в образовании [2, с. 207-210].
Изучение инновационной практики сельских школ, проведённое нами в 2003-2008 гг. в Курганской области, выявило, что эффективность инноваций напрямую связана их целесообразностью и существенно возрастает, если вводимые педагогические новшества:
- адаптированы к образовательной системе данной школы (практически все привнесённые извне успешные и положительно влияющие на образовательную систему педагогические инновации были адаптированы к специфике конкретной сельской школе, а не просто скопированы из чужого опыта; при этом нередко инновационная практика опиралась на школьные традиции, развивая их, по-новому раскрывая их потенциал);
- взаимосвязаны с другими инновациями, опираются на имеющийся в школе инновационный опыт (эта зависимость чётко проявилась в 87,4% изученных нами случаев);
- реализуются в условиях вовлечённости всех категорий участников образовательного процесса в активную инновационную деятельность и в управление ею (в частности, нами установлено, что от 54% до 85% эффективных педагогических инноваций в сельских школах реализовано при поддержке и активном участии учащихся и родителей, в том числе, по их инициативе).
Опыт инноваций в отечественном общем образовании показывает, что осуществляемые в школе инновации можно разделить по источнику образовательных инициатив [3]:
- инновации, вводимые или рекомендуемые «сверху» (основные источники инноваций: нормативные документы федерального или регионального уровня; достижения педагогической науки и других наук о человеке; передовой педагогический опыт, обобщённый на научной основе);
- инновации, вводимые на основе образовательных инициатив «изнутри» (источниками инноваций могут быть новые идеи администрации школы, индивидуальные и групповые инициативы педагогов, их инновационный опыт);
- инновации на основе инициатив, исходящих от учащихся, их родителей, представителей общественности.
В процессе введения любого новшества извне выделяются этапы ознакомления с новым, обоснования целесообразности нововведения, формирования потребности использования нового в своей работе (В.Е. Гмурман, П.И. Карташов, В.В. Краевский и др.). Эти этапы составляют первую стадию инновационного процесса, ориентирующую на инновационную деятельность. Следующей стадией, в соответствии с логикой управленческой работы, является организация инновационной деятельности, в ходе которой происходит внедрение и коррекция новшества. Заключительная стадия - подведение итогов. Инновации этого вида при хорошем администрировании, как правило, не требуют большой активности и творческой самостоятельности от большинства рядовых участников образовательного процесса.
Введение новшества изнутри системы - процесс более сложный, поскольку разработка нового также входит в инновационный процесс, новое создаётся этой же системой, а не привносится в неё в готовом виде. Таким образом, отличительными особенностями введения нового изнутри системы являются изучение нового в опыте самой системы и, как следствие, изначально высокая адаптированность инновации к данной образовательной системе. Необходимым условием успеха при таких инновациях является высокая инновационная активность педагогического коллектива.
Специфика инноваций на основе образовательных инициатив, исходящих от учащихся, их родителей и социального окружения школы заключается в том, что эти инициативы, как правило, требуют профессионально-педагогического содействия, которое включает:
- вовлечение учащихся, родителей и представителей общественности в управление школой, их активизацию как субъектов управления;
- организацию информационного обмена, предполагающего наличие обратных связей в отношениях «педагоги -учащиеся», «школа - семья», «школа - социум»;
- экспертизу образовательных инициатив и отбор инновационных идей на основе критериев популярности, педагогической целесообразности и выполнимости.
Данный вид инноваций возможет лишь при высокой инновационной активности всех участников образовательного процесса, однако заинтересованность в эффективной реализации новшеств в этом случае наиболее высока, а позитивные
