Xiv международная научно-практическая конференция «Ценности и цели современного образования: проблемы и перспективы»

Универсальные учебные действия подразделяют на личностные, познавательные, регулятивные, коммуникативные.

Коммуникативные универсальные действия обеспечивают социальную компетентность и учет позиции других людей, партнера по общению или деятельности, умение слушать и вступать в диалог, участвовать в коллективном обсуждении проблем, интегрироваться в группу сверстников и строить продуктивное взаимодействие и сотрудничество со сверстниками и взрослыми.

Несмотря на новации, активно внедряемые образовательными учреждениями, слабоуспевающие ученики в школе были, есть и, к сожалению, будут. Причин этому множество, но одной из наиболее частых можно считать недостаточную сформированность у учащихся волевых качеств – целеустремлённости, настойчивости, самостоятельности. Отсутствие этих качеств ведёт к недостаточному развитию интеллектуальной, эмоциональной и мотивационной сфер индивидуальности, что не может не сказаться на успешности ребёнка в урочной и внеурочной деятельности.

Одним из путей решения данного вопроса я выбрала применение уровневой дифференциации при формировании универсальных учебных действий, в частности, использование в работе парной и групповой работы.

Считаю, что в малой группе учащийся находится в более благоприятных, чем при фронтальной работе всем классом условиях в отношении возможности действовать в соответствии со своей индивидуальностью. В беседе внутри малой группы он может высказывать свое мнение, активнее участвовать в решении учебных задач в соответствии со своими интересами и способностями. Консультантов-координаторов групп и сам их состав подбираю по принципу объединения школьников разного уровня обученности, внеурочной информированности по данному предмету, совместимости учащихся, что позволяет им взаимно дополнять и компенсировать достоинства и недостатки друг друга. В группе не должно быть негативно настроенных друг к другу учащихся.

Организовав работу учащихся в группах, можно интереснее проводить тематические зачёты. Например, зачет по теме «Перпендикулярность плоскостей» в 10-м классе. На зачёт, помимо теоретических вопросов, были вынесены 12 задач по данной теме. Класс разделился на пары по принципу «сильное звено - слабое звено», и в течение 15 минут ученики работали над решением этих задач, причём заранее было условлено, что результат работы представляет более слабый ученик. Ответственность за результат пары побуждала к активной познавательной деятельности каждого её участника, при этом помогающий ученик получал не меньшую пользу от этой работы, чем ученик слабый, поскольку его знания были актуализированы, конкретизированы, приобретали гибкость, были закреплены именно при объяснении своему однокласснику.

При представлении результата отвечающий должен был не только объяснить решение задачи, но и ответить на довольно сложные вопросы оппонентов - своих одноклассников.

В итоге в рамках обычного урока учащиеся рассмотрели решение 12 задач, услышали грамотную математическую речь, сильные учащиеся дополнительно закрепили материал, слабые, проявив волевые качества, совместными усилиями достигли необходимого уровня изучения данной темы. Учащиеся проводили перманентную оценку своей деятельности, при этом урок носил положительную эмоциональную окраску. Стоит заметить, что в ходе работы формировались коммуникативные качества: умение слушать и понимать партнера, планировать и согласованно выполнять совместную деятельность, взаимно контролировать действия друг друга и уметь договариваться, а также речевые умения: умение высказывать суждения с использованием математических терминов и понятий, формулировать вопросы и ответы в ходе выполнения задания, доказательства верности или неверности выполненного действия, обосновывать этапы решения учебной задачи.

Подобная работа способствует достижению учащимися таких личностных и метапредметных результатов, как сформированность мотивации к обучению и целенаправленной познавательной деятельности, системы значимых социальных и межличностных отношений, самостоятельность планирования и осуществления учебной деятельности и организации учебного сотрудничества с педагогами и сверстниками.

1. 
   Лебедев О. Е. Компетентностный подход в образовании [Текст] / О. Е. Лебедев // Школьные технологии. – 2004. – № 5. – С. 3.
   
2. 
   Хуторской А.В. Ключевые компетенции и образовательные стандарты // Интернет-журнал "Эйдос". - 2002. - 23 апреля. http://eidos.ru/journal/2002/0423.htm 
   
3. 
   Хуторской, А. В. Технология проектирования ключевых и предметных компетенций [Электронный ресурс] / А. В. Хуторской // Эйдос : интернет-журнал. – 2005. – Ст. 1212
   

Например, при решении задачи с параметром «Сравнить величины а² и 3а+4» достаточно, применяя аналитический способ, решить квадратичное неравенство, проанализировать решение, нанеся его на ось параметра (рис. 1), записать ответ.

Рис. 1

В более сложных задачах приходится применять технологически более «продвинутые» методы и решения и визуализации результатов.

Так в задаче: «Определить наибольшее из чисел , , , , » вместо решения системы десяти (!) неравенств и его последующего анализа целесообразно построить в плоскости XOA все геометрические образы, определяемые уравнениями и аналогичными. Авторы настоящей работы предлагают сделать это посредством анимации, что дает возможность преподавателю делать паузы, регулировать скорость демонстрации, выделять нужные объекты, не отвлекаясь на техническое построение непосредственно на уроке. Результат такой динамической визуализации, реализованный с помощью программы Adobe Flash, представлен на рис.2.

Рис. 2

Рис. 3

Аналогичного эффекта можно добиться при решении с применением графических методов системы неравенств с параметром: Один из кадров анимации представлен на рис. 4.

Рис. 4

Суммируя все выше изложенное, можно прийти к выводу, что наибольший результат достигается при разумном сочетании аналитического и графического методов, особенно с динамикой.

Опыт работы в центре по работе с одаренными детьми показывает, что такого рода задачи доступны для понимания даже ученикам 7-х классов.

С примерами других визуализаций можно ознакомиться на сайте одного из авторов http://khudenko.info.

Литература

1. Худенко В.Н. Об использовании анимации в преподавании математических дисциплин// Тезисы международной конференции «Х Белорусская математическая конференция», Минск, 2008. с.150.

2. Худенко В.Н. Из опыта визуализации учебного материала в процессе преподавания математического анализа // Вестник РГУ им. И. Канта, 2008, Вып. 5. Педагогические и психологические науки. С. 62-65.

А.Я. ШПИЛИВОЙ, В.Н. ХУДЕНКО, Н.В. ПЕРСИЧКИНА

ФГАОУ ВПО Балтийский федеральный университет им. И. Канта
О роли динамической визуализации в усвоении материала при решении физических задач повышенной сложности

…

Реформа средней школы отводит важную роль университетам при реализации задач по подготовке высококвалифицированных учителей физики. Повышение уровня профессиональной подготовки выпускников, их готовность к творческому обучению учащихся базируются на серьёзном образовательном фундаменте. Именно поэтому глубокое знание физики, овладение новыми методическими приемами необходимы для успешного обучения школьников.

Существенное значение для анализа и понимания сути задачи оказывает использование динамической визуализации учебного материала. …

Сложными задачами в школьном курсе физики являются задачи на закон сложения скоростей в механике. В работе [1] рассматривается методика решения таких задач. Школьники легко осваивают трудные задачи, если использовать анимацию рисунков и метод «остановки». Очень полезным оказалось использование этих двух методов для решения рассматриваемой в данной работе задачи.

Кроме того, для школьников можно успешно использовать вузовский аппарат задач на плоско-параллельное движение тела. Методика решения таких задач рассмотрена в работе [2].

Динамическая визуализация помогает школьникам не только лучше понять физический процесс задачи, но и увидеть какими методом лучше решить задачу. В данной работе рассмотрим, как одну задачу решить двумя методами.

Задача: Диск радиуса R катится без скольжения по горизонтальной дороге. Центр диска движется со скоростью . Найти скорости точек А, В, Д, С.

Метод I: Используем закон сложения скоростей.

Неподвижную систему координат связываем с землей. Подвижная система координат движется поступательно со скоростью .

Рисунок 1.

Воспользуемся законом сложения скоростей: =+, где – абсолютная скорость, – относительная скорость, = – переносная скорость, , так как имеем качение без скольжения. Получаем результаты на основании рис.1. =+, =, =+, =, =+, =+, =

Точка С является мгновенным центром скоростей. В этой точке скорость равна нулю. Все точки тела в данный момент времени вращаются относительно точки С.

Указанная методика решения задач может быть использована на уроках физики, при подготовке к олимпиадам и ЕГЭ, и поэтому является интересной при обучении студентов и повышении квалификации учителей.

Библиографический список:

1. А.Я. Шпилевой, В.Н. Худенко, Н.В. Персичкина

Использование динамической визуализации учебного материала при формировании профессиональных компетенций учителей физики //Формирование профессиональных компетенций у будущих учителей физики: Материалы XXXXI Зональной научно-практической конференции, 16-17 ноября 2010. - Омск: Полиграфический центр КАН, 2010. С 138-142

2. А.Я. Шпилевой, В.Н. Худенко, Н.В. Персичкина О динамической визуализации плоско-направленных задач теоретической механики // Труды VIII международной научной конференции «Инновации в науке и образовании - 2010», посвященной 80-летию образования университета, Калининград, КГТУ, 2010, часть 2. С 402-405

Общие требования к реализации образовательных программ позволяют использовать в учебном процессе различные образовательные технологии, в том числе электронное обучение. Под электронным обучением понимается организация образовательной деятельности с применением содержащейся в базах, данных и используемой при реализации образовательных программ информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий, технических средств, а также информационно-телекоммуникационных сетей, обеспечивающих передачу по линиям связи указанной информации, взаимодействие обучающихся и педагогических работников [1]. Проект приказа «Об утверждении Порядка применения организациями, осуществляющими образовательную деятельность, электронного обучения, дистанционных образовательных технологий при реализации образовательных программ» предполагает, что образовательная организация сможет применять электронное обучение при реализации образовательных программ любых уровней и при проведении любых вдов занятий, практик, консультаций, текущего контроля, промежуточной и итоговой аттестации обучающихся. Перспективность использования электронного обучения обусловлена введением федеральных государственных образовательных стандартов нового поколения, в которых особое место отведено самостоятельной работе студентов. Однако новые технологии не могут полностью заменить взаимодействие студента с преподавателем, поэтому целесообразнее использовать так называемое, комбинированное обучение, которое сочетает традиционные аудиторные занятия и технологии электронного образования. Заметим, что внедрение смешанного обучения предъявляет новые требования к методическому обеспечению учебных дисциплин, такие как: размещение в электронной информационно-образовательной среде учебного плана образовательной программы, программы учебной дисциплины, комплекта электронных образовательных ресурсов, обеспечивающих все виды работы в соответствии с программой учебной дисциплины, включая практикум, средства контроля качества усвоения материала, методические рекомендации для обучающегося по изучению учебной дисциплины.

Проиллюстрируем технологию комбинированного обучения на примере организации самостоятельной работы студентов при изучении дисциплины «Дискретная математика». Учебный план образовательной программы предусматривает по данной дисциплине лекции, практические занятия и самостоятельную работу студентов. Аудиторная самостоятельная работа осуществляется на занятиях под непосредственным руководством преподавателя и выполняет развивающую, информационно-обучающую и воспитывающую функции. Данный вид самостоятельной работы включает в себя такие формы работы как: ответы на вопросы, самостоятельное решение задач, работа над ошибками. Преподаватель, обозначив тему и цель занятия, инструктирует решение типовых задач и контролирует ход работы. Доступ к содержанию практической работы осуществляется при помощи электронного сервиса.

Внеаудиторная самостоятельная работа обучающихся выполняется во внеаудиторное время и предполагает учебную и учебно-исследовательскую работу. Этот вид самостоятельной работы выполняет развивающую, информационно-обучающую, исследовательскую функции и включает в себя такие формы работы как: выполнение домашнего задания, чтение основной и дополнительной литературы, аналитическая обработка текста (реферирование источников), решение ситуационных задач, проведение мини-исследований. Для осуществления самостоятельной работы разрабатывается тематический план и методические рекомендации по организации работы.

Методические рекомендации по организации внеаудиторной учебно-исследовательской самостоятельной работы содержат цель и актуальность исследования, списки основной и дополнительной литературы, вопросы для самоподготовки и задания для самостоятельного выполнения. Такими заданиями могут быть чтение текста учебника или дополнительной литературы, конспектирование текста, работа с электронными информационными ресурсами, решение ситуационных задач. Исследовательская самостоятельная работа студента позволяет расширить круг его интересов и приобрести необходимые профессиональные навыки.

Взаимодействие студентов и преподавателя, доступ к учебно-методическому обеспечению при выполнении внеаудиторной самостоятельной работы организованы на основе электронного сервиса.

Таким образом, применение механизмов электронного обучения позволяет организовать аудиторную и внеаудиторную самостоятельную работу студентов, включая планирование работы, методическую поддержку студентов и организацию обратной связи. К преимуществам использования методов электронного обучения можно отнести возможность опережающего обучения для студентов, доступность и быстрая обновляемость образовательного контента. Кроме того, использование различных образовательных технологий при организации самостоятельной работы значительным образом влияет на мотивацию студентов. Однако электронное обучение требует большей ответственности и самодисциплины студентов.

1. 
   Федеральный закон от 29 декабря 2012 г. № 273-ФЗ "Об образовании в Российской Федерации". http://минобрнауки.рф/документы/2974/файл/1543/ 12.12.29 - ФЗ_Об_образовании_в_Российской_Федерации.pdf
   

Реализация системно-деятельностного подхода осуществляется на основе технологии решения учебно-познавательных и учебно-практических задач, в рамках как урочной, так и внеурочной деятельности. Все большее развитие в гимназии получают дистанционные образовательные технологии. Гимназия № 32 в среднем звене реализует программы с углубленным изучением отдельных предметов и ранней предпрофильной ориентацией учащихся на основе интеграции программ основного и дополнительного образования, что позволяет получить не только теоретические знания, но и навыки практической деятельности в предметной области, проводить профессиональные пробы. В 5-7-х классах ФГОС ООО введены интегрированные метапредметные курсы «Математика и ИКТ», «Математическое моделирование», «Математика и основы учебно-исследовательской и проектной деятельности в информационной среде», «Решение проектных и исследовательских задач по математике». Технологии деятельностного обучения, когнитивные технологии, блочно-модульная подача материала дают возможность для освоения приемов и способов проектирования, моделирования, анализа, обобщения, синтеза. Таким образом, в 5-6-классах закладываются основы математического мышления, формируется УУД, метапредметные компетентности на основе предметного содержания по математике. В 7-9-х классах с помощью технологий интенсивного обучения на углубленном уровне изучаются программы по математике, физике, информатике и ИКТ с элементами программирования, реализуются различные формы межпредметной интеграции, курсы по выбору. Реализуются предметно-ориентированные курсы: «Самый простой способ решения непростых неравенств» «Роль эксперимента в изучении физики»; межпредметные (ориентационные) курсы: «Симметрия вокруг нас», «Математические задачи в производственных процессах», «Задачи по физике с практическим содержанием», «Биофизика и биохимия». Учебные программы основного образования имеют логическое продолжение в программах дополнительного образования («Робототехника» «Юный программист»).

В 10-11-х классах физико-математическое направление реализуется по углубленным программам повышенной сложности, предусматривает организацию самостоятельной исследовательской деятельности учащихся, профессиональное самоопределение на основе индивидуальных образовательных программ (ИОП) и системы элективных курсов: предметные курсы («Программируем на языке Паскаль», «Методы решения задач по физике», «Избранные задачи планиметрии», «Решение задач с параметрами»; «Математика плюс: рациональные и иррациональные алгебраические задачи», «Вектор и координаты как аппарат решения геометрических задач»); межпредметные, ориентационные курсы («Математика в экономике и банковском деле»», «Решение практических задач по экономике»); надпредметные курсы («Способы языковой коммуникации», «Основы информационной культуры и информационные технологии»).

Высокий научный уровень содержания сочетается с применением большого разнообразия современных образовательных технологий. Таким образом, обеспечивается принцип вариативности и дифференциации общего среднего образования в пределах единого образовательного пространства гимназии. Показателем успешности реализованной модели профильного физико-математического обучения является успешная сдача ЕГЭ выпускниками гимназии и стабильно высокий процент поступления в вуз по выбранному профилю (МФТИ, Академия им. Баумана, БФУ им. Канта и др.)

Система дополнительного образования по физико-математическому направлению интегрирована с основным образованием, что позволяет в рамках профиля реализовать индивидуальную образовательную траекторию, сформировать метапредметные навыки, решать практические задачи в предметной области, получить начальную профессиональную компетентность. В физико-математическом профиле это факультативы:

• Заочная физико-техническая школа. Математика. Физика.

• Дистанционная школа «ГЕНий». Математика. Физика.

• Программирование и ИКТ.

• Обучение на дистанционном портале UZTEST, 5-11 кл.

• Исследовательская деятельность по математике, физике, астрономии под руководством тьюторов (учителей гимназии, преподавателей ВУЗов).

Методическая работа по обеспечению профильного образования ведется на уровне кафедры математики и информатики, кафедры предметов естественнонаучного цикла, межпредметной лаборатории по введению ФГОС ООО, лаборатории СОКО. Ряд мероприятий (семинары, научно-практические конференции, публичные лекции), связанных с организацией проектной и исследовательской деятельности учащихся, проводится совместно с преподавателями и научными сотрудниками БФУ и ИЗМИРАН, Центра по атомной энергии. Методическое обеспечение внеурочной деятельности по профильным предметам (математике и физике) обеспечивается на основе сотрудничества с ЗФТШ МФТИ, занятия ведется по методическим разработкам МФТИ. Учителя математики и физики выезжали в МФТИ для повышения квалификации по совершенствованию профильного математического и физического образования школьников. Традицией гимназии является участие выпускников гимназии – студентов МФТИ в проведении выездных олимпиад МФТИ в гимназии в каникулярное время. Организуются экскурсии на производство (ТЭЦ-2).

О качестве реализации ООП физико-математической направленности свидетельствуют достижения учащихся по результатам ГИА, ЕГЭ, а также региональных мониторингов по математике, участия в олимпиадах и конкурсах по данному направлению.