Система математичної підготовки майбутніх учителів фізики в умовах використання інформаційно-комунікаційних технологій

Abstract

У дисертації визначено психолого-педагогічні умови підвищення якості математичної підготовки студентів фізичних спеціальностей педагогічних вищих навчальних закладів в умовах використання інформаційно-комунікаційних технологій; запропоновано удосконалення усіх компонентів методичної системи навчання математики майбутніх учителів фізики в умовах використання інформаційно-комунікаційних технологій: цілей, змісту, методів, організаційних форм і засобів навчання математики; наведено результати експерименту щодо встановлення ефективності та доцільності впровадження запропонованої системи математичної підготовки майбутніх учителів фізики в умовах використання інформаційно-комунікаційних технологій.

В процессе диссертационного исследования проанализировано методическую, учебную, психолого-педагогическую литературу с проблемы исследования и состояние математической подготовки студентов физических специальностей педагогических высших учебных заведений. Изучено и обобщено передовой педагогический опыт внедрения информационнокоммуникационных технологий в процесс математической подготовки будущих учителей в высших педагогических учебных заведениях. Определены психолого-педагогические и методические условия, которые обеспечивают повышение уровня математической подготовки та интенсификацию процесса обучения математике студентов физических специальностей педагогических высших учебных заведений. Создано методическую систему математической подготовки будущих учителей физики в условиях использования информационно-коммуникационных технологий на примере учебной дисциплины «Линейная алгебра и аналитическая геометрия». Экспериментально проверены целесообразность и эффективность внедрения в учебный процесс предложенной методической системы математической подготовки будущих учителей физики. В результате проведенного исследования установлено, что одним из результативных путей повышения уровня математической подготовки будущих учителей физики является внедрение в учебный процесс информационно-коммуникационных технологий. Такое внедрение требует усовершенствования всех компонент методической системы обучения (цели обучения, содержания обучения, методов обучения, организационных форм и средств обучения). Цели математической подготовки дополнены формированием умений использовать информационно-коммуникационные технологии (в частности, такие как педагогическое программное средство GRAN, программное средство DERIVE, математический пакет MAPLE) для решения сугубо математических задач и профессионально значимых задач. Содержание математической подготовки дополнено прикладными задачами, для решения которых необходимы профессиональные умения использовать информационно-коммуникационные технологии. Обоснована целесообразность органичного совмещения традиционных методов обучения с проблемным и исследовательским методами, которые должны доминировать в процессе обучения математике. Подтверждено, что информационно-коммуникационные технологии способствуют раскрытию дидактического потенциала всех организационных форм обучения студентов, в частности групповых и индивидуальных форм работы на практических занятиях и лекциях. Средства обучения математике будущих учителей физики дополнены созданными автором исследования двумя учебными пособиями. Результатом таких усовершенствований стала новая компьютерно-ориентированная система математической подготовки будущих учителей физики. Осуществлена экспериментальная проверка эффективности созданной системы математической подготовки будущих учителей физики в условиях использования информационно-коммуникационных технологий. Экспериментальная проверка подтвердила, что внедрение в учебный процесс информационно-коммуникационных технологий способствует повышению уровня не только математической, а и физической, методической, информационной, педагогической подготовки будущих учителей физики, поэтому имеет многоаспектный характер и для успешной реализации требует согласованности действий преподавателей математических, физических, методических, педагогических и других дисциплин. Использование информационно-коммуникационных технологий в процессе математической подготовки будущих учителей физики способствует более глубокому установлению межпредметных связей, личностно-ориентированному подходу к организации учебно-воспитательного процесса, профессиональной направленности обучения, реализации идей дифференциации и индивидуализации обучения. Использование результатов диссертационного исследования может способствовать повышению уровня профессиональной подготовки будущих учителей физики, существенно повлиять на их мотивационную сферу, переводу в ранг доминирующих профессиональных и учебно-познавательных мотивов изучения математики, что обеспечит успешное овладение студентами профессиональными знаниями и умениями.

Psychological-pedagogical conditions of improving of the quality of mathematical training of students of physics specialities of pedagogical higher educational establishments in the conditions of using of information-communication technologies are define in dissertation. Improving all components of methodical system of teaching of mathematics of future teachers of physics in the conditions of using of infoimation-communicative technologies: aims, context, methods, organizational forms and ways of teaching of mathematics are suggested in the dissertation. Results of the experiment concerning of effectivity of inculcation of suggested system of mathematical training of future physics teachers in the conditions of using of information-communication technologies are given in the thesis.