- моделирование;
- педагогический эксперимент, методы математической обработки данных.
Методологической основойисследования являются философские, психолого-педагогические учения о деятельности и развития личности (В.В.Беспалько, В.В.Давыдов, Ю.К.Бабанский и др.), взаимосвязи общества и образования, теория системного подхода к изучаемым процессам ( И.Я.Лернер, В.А.Гусев, А.М.Пышкало и др.); концепция информатизации системы среднего образования (Г.К.Нургалиева, А.Ж.Арыстанова, Д.М.Джусубалиева, Ж.А.Караев, А.Х.Накпаева, И.В.Роберт, Э.Г.Скрибницкий и др.); теория профессиональной компетентности учителя (А.К.Маркова и др.); теория образовательных компетенций (А.Хуторской, С.И.Ферхо, И.А.Зимняя и др.).
Научная новизна и теоретическая значимость диссертационного исследования заключается в том, что:
- выявлены возможности средств информационно-коммуникационных технологий для формирования геометрической грамотности учащихся средней школы;
- обоснованы дидактические требования к разработке ИКТ и особенности их использования для формирования геометрической компетентности учащихся;
исследовано содержание понятий «средства информационно-коммуникационные технологий», «образовательная компетенция», а также уточнено понятие «геометрическая грамотность учащегося»;
- обоснована и проверена на практике эффективность применения средств ИКТ при обучении геометрии.
Практическая значимость исследования состоит в том, что использование разработанных средств ИКТ позволяет повысить качество процесса обучения геометрии. Формирует умения самостоятельной познавательной деятельности учащихся, творческую взаимосвязь учителя с учеником и оптимальное управление обучением. Для этого разработаны и апробированы средства ИКТ учебного назначения и методические разработки уроков геометрии с использованием этих средств ИКТ.
Этапы и процедура исследования:
На первом этапе (2001 – 2003 гг.) определялись основные направления и исходные положения исследования; определялся понятийный и научный аппарат исследования, выполнялся анализ и систематизация собранного материала по проблеме исследования;
На втором этапе (2003 – 2005 гг.) проводился констатирующий эксперимент, направленный на изучение основных направлений деятельности учителей по использованию ИКТ; потребности, запросы, готовность учителей к этой деятельности, состояние умений использования компьютерных средств.
На третьем этапе (2005 – 2007 гг.) уточнялись основные теоретические положения исследования, проводился обучающий эксперимент с целью проверки эффективности применения ИКТ в учебном процессе, велась обработка полученных экспериментальных материалов, анализировались и обобщались результаты исследовательской работы.
Источниками исследования являются документы: Закон об образовании, Концепция развития среднего образования; труды философов, педагогов, психологов, ученых – методистов математиков; опыт учителей и школ, которые используют ИКТ в учебном процессе; информационные ресурсы сети Internet, опытно-экспериментальная работа автора.
Базой исследования явились школы-гимназии №5, 6, 37, СШ № 1, 3, 22, 40 г.Семипалатинска, факультет довузовской подготовки СГПИ. В процессе констатирующего эксперимента принимало участие 50 учителей математики.
На защиту выносятся:
1. Теоретическое обоснование дидактических требований к разработке средств ИКТ и эффективности их использования для формирования геометрической компетентности учащихся основной школы.
2. Структурно-содержательная модель формирования геометрической грамотности учащихся на основе использования средств ИКТ, которая представляет собой единство цели, принципов, этапов (подготовительного, основного, заключительного), критериев, уровней и результата, а также педагогических условий.
3. Методические разработки по организации уроков геометрии для формирования геометрической компетентности с применением программных средств.
4. Модель курса геометрии на основе использования ИКТ.
Достоверность и обоснованность проведенного исследования обеспечивается методологической обоснованностью исходных позиций, логичностью научного аппарата, применением комплекса методов исследования, адекватных задачам каждого этапа исследования, качественным и количественным анализом экспериментальных данных с использованием математико-статической обработки.
Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты проведенного исследования докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции «Теория функций, функционального анализа и их приложения» (Семипалатинск, 2003 г.), Международной конференции «NewTrendsintheComputersScinesMaster’sCurriculum» (Алматы, 2004 г.), Международной научно-практической конференции «Оценка качества Высшего образования: опыт, проблемы, перспективы» (Семипалатинск, 2004 г.), Международной научно-практической конференции «Опыт взаимодействия вузов и школ – основа качественной подготовки учителей новой формации» (Семипалатинск, 2005 г.), IVМеждународном форуме «Информатизация образования Казахстана и стран СНГ»(Алматы, 2006 г.), Международной научно-практической конференции «Современные проблемы математики, механики и информационных технологий»(Талдыкорган, 2007г.), а также на заседаниях методического семинара отдела среднего и профессионального образования департамента образования г. Семипалатинска.
Структура диссертации определена ведущей идеей и логикой исследования, а также последовательностью решения поставленных задач. Диссертационная работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованных источников и приложений.
Во введении обоснована актуальность исследуемой проблемы, определены проблема, цель, объект, предмет исследования, сформулирована гипотеза и намечены задачи исследования. Освещены методологические основы исследования, раскрыта научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, методы и этапы исследования, выделены положения, выносимые на защиту, сведения об апробации и внедрении результатов исследования.
В первой главе «Теоретические аспекты использования средств информационно-коммуникационных технологий в образовании» нами исследовано содержание понятия «средства информационно-коммуникационных технологий». Приведены дидактические принципы информационно-коммуникационных технологий обучения и особенности их использования при обучении геометрии учащихся основной школы. Разработана модель формирования геометрической компетентности учащихся.
Во второй главе «Методические особенности разработки и использования средств ИКТ для формирования геометрической компетентности» обобщены материалы констатирующего эксперимента, где была исследована деятельность учителя математики по использованию ИКТ в современных педагогических условиях. Разработаны средства ИКТ учебного назначения и методические рекомендации для проведения уроков геометрии с их использованием, представлены результаты формирующего эксперимента. Обосновывается эффективность использования мультимедийных программ для формирования геометрической грамотности учащихся.
В заключении охарактеризована значимость полученных научно-педагогических результатов, включающих основные теоретические выводы и практические рекомендации по итогам исследования, намечены перспективы дальнейших исследований в данной области.
Список использованных источников содержит философскую, психологическую и педагогическую, методическую и специальную литературу, проанализированную в ходе исследования и содержит ….. наименований.
В приложении представлены материалы, использованные в ходе исследования: таблицы мониторинга учащихся, результаты анкетирования и отзывы учителей о нововведении.
Глава 1. Теоретические аспекты использования средств информационно-коммуникационных технологий в образовании
1.1 Научно-методические основы использования средств ИКТ в образовании
Глубокие социальные перемены, происходящие в современном обществе, требуют новых подходов к развитию образования, изменения методологии и парадигмы педагогической науки. Материалистическая теория познания перестали служить методологической основой педагогической науки и других наук в целом. Методологической основой советской педагогики служила система концептуальных взглядов, известных философов, дидактиков и педагогов, построенных на этом базисе. К ним относятся труды следующих ученых: С.И.Гессен, В.И.Гинецинский, Б.С.Гершунский, В.М.Грищенко, Н.Д.Хмель, Л.А.Ивахнова, Б.Г.Ананьева, Г.Г.Воробьев, Б.Т.Лихачев и др.
Научно-теоретические, общепедагогические основы развития школьного образования исследовались в работах: С.И.Архангельского, Ю.К.Бабанского, П.И.Пидкасистого, Б.С.Гершунского, В.И.Загвязинского, И.К.Журавлева, М.Н.Скаткина и др.
Проблемы эффективной организации педагогического процесса в школе были рассмотрены в фундаментальных трудах Ю.К.Бабанского, В.П.Беспалько, М.И.Махмутова, А.М.Матюшкина, П.И.Пидкасистого, М.Н.Скаткина, В.Г.Разумовского, Т.И.Шамовой, С.И.Архангельского, и др.
Современное общество характеризуется активным проникновением информационных технологий в различные сферы жизнедеятельности человека. В мировой и отечественной теории и практике образования накоплен значительный опыт по организации и реализации обучения, основанного на использовании компьютера и компьютерных обучающих программ: вопросы оптимизации учебно-воспитательного процесса с использованием компьютерной техники получили освещение в трудах В.А.Апатовой, Т.В.Габай, Б.С.Гершунского, В.Глушкова, А.Н.Ершова, Е.И.Машбица, И.В.Роберта, Н.Н.Скобина, Н.Ф.Талызиной и др.; проблемы разработки и применения компьютерных обучающих программ в процессе преподавания различных дисциплин стали предметом исследования в работах Е.В.Артыкбаевой, В.Г.Житомирского, Г.А.Звинигородского, А.А.Кузнецова, Е.А.Кобринского, В.А.Криворучко, А.Х.Накпаевой, Е.Р.Сизовой, Ж.Тусупаевой, Е.А.Феоктистовой и др.; дидактические и педагогические возможности использования компьютерных обучающих систем нашли отражение в исследованиях А.Ж.Арыстановой, С.Г.Бондаревой, С.Ю.Карповой, С.К.Калдыбаева, Г.И.Можаевой, О.П.Околелова, С.Ю.Рах, В.Д.Руденко, Э.Г.Скибицкого, Г.Б.Скок и др. Технология создания целостных компьютеризированных курсов рассматривается в работах А.С.Кадыровой, Ж.Караева, С.П.Крицкого, Е.С.Полат, Э.Г.Скибицкого, Л.И.Холиной и других. Структуризация учебного материала в процессе создания электронных учебников предложена в работах Г.К.Нургалиевой, В.В.Гриншкун, Ш.Ж.Курманалиной и др.