Использование Интернета и информационных технологий в целом применительно к процессу обучения математики рассмотрено в работах Н. В. Акамовой [1], Я. И. Мельниченко [2], В. С. Новиковой [3], Р. И. Остапенко [4-7], Е. В. Потехиной [8], К. П. Ядрова [9]. Авторами показано, что Интернет-технологии успешно используются в качестве символьного, наглядного, доступного средства обучения, а также обеспечивают многозадачность и дифференцированный подход в процессе обучения студентов.

В большинстве работ под Интернет-ресурсом авторами понимается какой-либо сайт (портал), имеющий электронные учебные пособия, журналы, энциклопедии, дающий возможность обработать данные в режиме онлайн, провести эксперимент или получить образование дистанционно. Под Интернет-ресурсом в данном случае мы будем понимать источник в сети Интернет, имеющий исходную информацию или данные для решения математических задач.

Цель статьи: рассмотреть методические аспекты использования Интернет-информации для решения практических задач в процессе преподавания математических дисциплин студентам вузов.

Современные исследования посвящены проблемам формирования математической компетентности не только студентов инженерных и технических специальностей (Валиханова [10], Палеева [11]), но и гуманитарных специальностей как в целом (И. А. Кузнецов [12], Галимянов [13], О. А. Велько и С. Н. Сиренко [14]) так и в узкой специализации будущих: экономистов (С. Г. Темирова [15], Д. А. Картежников [16], Е. Ю. Напеденина [17], Е. Ю. Белянина [18]), филологов (И. В. Кокорин [19]), спортсменов (Архандеева [20]), медиков (Трухачева [21]), педагогов (Казачек [22]), юристов (А. В. Иванова [23], В. Еровенко [24]), менеджеров (Ф. С. Хагундокова [25], С. А. Щунайлова [26]), психологов (А. А. Дьячук [27], Р. И. Остапенко [28-32]). В то же время вопросы использования информационных технологий в обучении вышеперечисленных специалистов (К. П. Ядров [33], Н. А. Болсуновская и Л. В. Беспалова [34]) представлены в научной литературе на наш взгляд слабо. Следует отметить дефицит методических разработок по математической подготовке студентов гуманитарного профиля.

Также наблюдается терминологическая разобщенность среди авторов, в частности в определении понятия «математическая компетентность»: это и устойчивые математические знания, и умение применять их с новых ситуациях, и способность решать средствами математики профессиональных задач, и повышать свою квалификацию. Это и определенные ценностные ориентации специалиста, его мотивация, самооценка и т.д. Под математической компетентностью студента мы будем понимать сложное, системное свойство личности, опирающееся на наличие математических знаний, умений, навыков, способов деятельности и проявляющееся в готовности их использовать для эффективного решения различных профессиональных задач.

Нами были разработаны практические задачи для студентов различных специальностей вузов, проводимые в условиях наличия компьютерных средств обучения и доступа к сети Интернет и способствующие формированию математической компетентности будущих специалистов. В частности разработаны методические указания для проведения аудиторных занятий и самостоятельных работ по курсам «Математические методы в психологии», «Математические основы психологии» для студентов психологических факультетов с использованием компьютеров и соответствующего программного обеспечения. Главные особенности методических разработок: преобладание активных методов и форм обучения, увеличение доли самостоятельной работы, включение студентов в исследовательскую деятельность, ориентация на познавательную самостоятельность будущих психологов.

Процесс решения математических задач с использованием Интернет-ресурсов можно условно разбить на три этапа:

1. Поиск и систематизация информации из Интернета.

2. Обработка данных с помощью соответствующего программного обеспечения (MS Excel, SPSS, MathCAD и т.д.)

3. Интерпретация результатов, выводы.

Рассмотрим пример, где в качестве Интернет-ресурса (как источника для решения математических задач) выступает сайт Гидрометцентра России (http://www.meteoinfo.ru/) имеющий фактические данные об атмосферном давлении, температуре, сложности, скорости ветра и т.д. по различным регионам и постоянно обновляющимся временным интервалам.

Условие задачи. На основе 30 измерений установить зависимость между относительной влажностью (%) и горизонтальной видимостью (км) на основе данных архива фактической погоды сайта Гидрометцентра России. Составить регрессионную модель. Найти долю изменчивости горизонтальной видимости в зависимости от относительной влажности.

На начальном этапе происходит извлечение данных с сайта, и показатели заносятся в таблицу для последующей обработки (см. табл.1).

Таблица 1. Показатели относительной влажности и горизонтальной видимости

Попытаемся высветить специфику изучения темы «Методы обучения» в структуре курса «Теоретическая педагогика».

В рамках изучения темы «Методы обучения» студенты знакомятся с педагогическими технологиями, фасилитирующими изучение любой изучаемой темы. Остановимся подробнее на двух вариантах формирования культуры самостоятельной работы студентов и педагогов [24-27] – на технологиях формирования культуры самостоятельной работы – технологии системно-педагогического моделирования [18, 21] и RP-технологии педагогического взаимодействия [1, 7].

Определяя научный образ построения материала базовым [19, 22, 28], мы определим уровневое изучение дидактического материала темы «Методы обучения» в структуре 4-х уровней, фасилитирующих планомерный переход от репродуктивных форм и методов обучения к продуктивным.

Первый уровень – репродуктивный уровень. Репродуктивное обучение – это вид обучения, в основе которого лежит такая модель обучения, что всё содержимое изучаемого преподносится в готовом виде. Происходит пятиступенчатая обработка дидактического материала – 1) изучение нового материала, 2) закрепление в структуре выполнения определенных упражнений изученного материала, 3) обобщение дидактического материала, 4) систематизация изученного дидактического материала, 5) применение дидактического материала на практике. Иногда третью и четвертую ступени соединяют и получают четырехступенчатую систему репродуктивного обучения.

В таком понимании студентов подводят к первой ступени обучения – изучение нового материала. Одним из оптимальных способов изучения дидактического материала считают опорный конспект (предложил впервые В. Ф. Шаталов), который состоит из сжатого и легко усеваемого материала, именуемого – оперными сигналами. Студентам педагогами по ФК предлагается посмотреть различные опорные конспекты различных тем, которые представлены на электронных носителях в работах [19, 22], затем они переходят к составлению своего опорного конспекта по теме «Методы обучения». Можно пользоваться всем арсеналом современной системы электронных и традиционных источников информации. Если же студенты не имеют возможности пользоваться различными электронными ресурсами – мы минимизируем данный уровень изучения темы. Предлагается взять в библиотеке 3-5 учебников, в которых представлена тема «Методы обучения» и создать опорный конспект исходя из предложенного программно-педагогического обеспечения. Данный опорный конспект составляют студенты в рабочей тетради, т.к. любая другая форма менее эффективна, нежели ведение рабочей тетради, за которую будущие педагоги в балльно-рейтинговой системе оценивания знаний получают определенных баллы. Ограничение, которое принимается – опорный конспект составляют на 2-х раскрытых страницах рабочей тетради, ничего на него кроме опорного конспекта не помещая.

Следующим этапом в подготовке модели разноуровневой технологии изучения темы «Методы обучения» является подготовка совокупности контрольных вопросов. Обычно выбирается 10 контрольных вопросов. Грамотность составления совокупности контрольных вопросов свидетельствует о готовности студентов к организации педагогического взаимодействия. Каждый правильно отвеченный вопрос будет оценен в 1 балл. Здесь вводится понятие «шкала оценки и отметки», «однородная оценка». Предлагается изучить специфические особенности построения шкал оценок и отметок.

В работах [12-16] представлен следующий дидактический материал:

Оценка результатов тестирования

Традиционная система оценивания результатов:

• неудовлетворительно – менее 70 %;
• удовлетворительно – от 71 % до 80 %;
• хорошо – от 81% до 90 %;
• отлично – от 91% до 100%

Система оценивания результатов по Н. В. Басовой:

• неудовлетворительно – менее 70 %;
• удовлетворительно – от 71 % до 80 %;
• хорошо – от 81% до 94 %;
• отлично – от 95% до 100%

Система оценивания результатов по Т. А. Чекалиной:

• низкий (неудовлетворительно) – менее 40 %;
• пороговый (удовлетворительно) – от 41 % до 60 %;
• средний (хорошо) – от 61 % до 80 % и освоение всех дидактических единиц;
• высокий (отлично) – от 81 % до 100 % и освоение всех дидактических единиц.

В таком понимании не сложно вычислить, если 10 баллов – это 100 % полученных оценочных баллов, то в трех измеряемых система оценки и отметки определить традиционные «удовлетворительно», «хорошо», «отлично». Предлагается воспользоваться или устным счетом, или калькулятором (на телефоне), или программным обеспечением, фасилитирующем расчет минимальных характеристик (табличные формулы в Microsoft Word, построение таблиц и расчеты в Microsoft Excel).

Второй уровень – уровень репродуктивно-вариативной деятельности. На данном уровне предлагается составить определенный дидактический тест, состоящий из заданий различных форм и оценки. Например, самая простая форма – однородный тест, состоящий из 15 однородных тестовых заданий, в котором предлагается 1 вопрос и 5 вариантов ответа, 1 из которых – верный. Максимальное количество баллов, – 15. Данный тип тестов не эффективен в моделировании, т.к. студенты не попробуют себя в истинном понимании дидактами, моделирующими уровневую технологию изучения темы. Второй вариант – предлагается создать такой дидактический тест, в котором есть все типы заданий, которые содержит современная дидактика, в структуре оценки дидактических заданий существует два ограничения: 1) оценка набранных баллов должна быть в 2 раза больше предыдущего уровня, т.е. первый уровень – 10 баллов, значит, второй уровень – 20, третий – 40 баллов, четвертый – 80 баллов; 2) дидактическое задание, в котором один вопросы и несколько вариантов ответа, один из которых только правильный оценивается в 1 балл, дидактические задания, в котором несколько верных ответов – 2 балла, дидактическое задание на сопоставление и установку последовательности элементов – 3 балла, дидактическое задание, представляющее собой кейс-задание – 5 баллов; все типы заданий должны быть представлены в дидактическом тесте. Третий тип составления дидактического теста репродуктивно-вариативного уровня – можно взять шкалу, предложенную Елькиной О. Ю., Лозован Л. Я., Кошкиной Н. И., определяющей оценку заданий типа «А» в 1 балл, типа «В» – в 6 баллов, типа «С» – в 60 баллов [8-16].

Дидактические тесты в структуре типа заданий «А» – это тестовые задания, в структуре которых подразумевается 1 правильный ответ, выбираемый из списка приведенных, то есть задания типа «А» определяются в последовательности «знать, уметь, владеть» как составная контроля, определяемая через дидактическую единицу «знать» [12-16].

Задания типа «В» – это совокупность тестовых заданий различной формы, в которой определена одна из следующих форм записей[12-16]:

1.         Установите соответствие между элементами двух множеств (двух колонок).

2.         Установите соответствие числам натурального ряда (1, 2, 3, … n), т.е. установите в порядке величины (значимости) ниже приведенные термины.

3.         Установите правильную последовательность действий, отношений, событий и пр.

4.         Выберите два и более правильных ответов.

5.         Впишите пропущенное слово.

То есть задания типа «В» определяются в последовательности «знать, уметь, владеть» как составная контроля, определяемая через дидактическую единицу «уметь».

Задания типа «С» – это тестовые задания, именуемые современной дидактикой, как кейс-задания, т.е. задания, определяющие возможность измерить формируемые компетенции у студента через такую составную современной дидактики (дидактическую единицу), как «владеть» [12-16].

Любой из вариантов жизнеспособен и проверен педагогами, работающими на факультете физической культуры НФИ КемГУ за последние 10 лет не однократно, т.е. и на очной и заочной форме обучения студенты работали в данном направления педагогического моделирования.

Третий уровень – уровень поисковый. На поисковом уровне студенты составляют тематику докладов и рефератов со списком литературы. Библиографические данные должны быть оформлены в соответствии с действующим стандартом библиографии. На текущий момент – это ГОСТ 7.1-2003 и ГОСТ 7.0.5-2008.

Шкалирование оценок должно быть соответственно в рамках выбранной формулы – каждый последующий уровень больше предыдущего в 2 раза. Т.е. 40 баллов должны быть распределены по разным блокам оценки за написанный реферат или доклад.

Четвертый уровень –  уровень творческий. Именно на творческом уровне будущие педагоги по физической культуре показывают возможность представить различные формы выявления нестандартных способов постановки проблемы и их решений в структуре изучения темы «Методы обучения», которая является один из трех китов современной дидактики средней и высшей школы.

Оценка и отметка четвертого уровня представляет собой также удвоенный вариант предыдущего уровня, т.е. – это 80 баллов. Качество и возможности предложенных заданий также могут быть вариативно определены в структуре верификации целостности разработанной технологии изучения темы «Методы обучения».

В структуре курса «Теоретическая педагогика» тема «Методы обучения» В лекционном изучении состоит из трех звеньев – традиционные методы обучения, методы обучения, относящиеся к методам развития и формирования творческих способностей и методы коррекционного обучения.

В структуре курса «Теория и методика физической культуры» происходит уточнение и верификация различных методов физического воспитания в системе современного образования. Специфику изучения возможностей данного курса мы опишем в следующей работе.

Задача максимально использовать наше основное конкурентное преимущество – интеллектуальный потенциал – при переходе на инновационный путь развития является актуальной.  Понимание грядущей энергетической ситуации, будущих энергетических потребностей общества и готовность к реализации «умной энергетики»  для будущих профессионалов в области энергетики являются одними из самых важных.

С первых курсов, независимо от направления подготовки, в ВУЗе учат культурологии, философии, экологии, «закладывают» математический аппарат, но нынешний период характеризуется  «эрой потребления» и  для формирования современного понимания необходимо помимо воспитания культуры общения также воспитывать «культуру потребления» или «культурe энергосбережения». При этом познавать энергосбережение необходимо всем слоям населения, даже не связанным с энергетикой, поскольку именно энергоэффективное мышление в конечном итоге может привести к высвобождению огромного количества энергии. В связи с этим в учебные планы многих направлений обучения вводятся дисциплины связанные с энергосбережением.

Несмотря на то, что многие университеты являются лидерами в научных разработках, связанных с повышением энергоэффективности, в образовательной деятельности этот потенциал используется в основном только в процессе повышения квалификации руководителей и специалистов предприятий. Однако обучающиеся в ВУЗе студенты  - это одна из самых сложных категорий жителей нашей страны, для которых энергосбережение является оторванной от реальности наукой. Раскрывать вопрос об необходимости беречь энергию необходимо вместе с обучающимися, постепенно подводя их к осознанию того, что рационально потреблять и беречь  – это не признак скупости или жадности, это, в первую очередь, признак образованности и заботы о своём будущем о будущем страны. Потребность в энергосбережении должна прийти в результате постепенного понимания необходимости этого процесса и важности  роли индивида в этом процессе и ни в коем случае не должна быть навязана студенту законами, постановлениями и.т.п. Создать в России «энергоэффективное общество» это задача не на год или два, это задача на десятки лет [3]. Поэтому воспитывать культуру потребления энергии необходимо с самых ранних лет.

Основная проблема создания качественного обучения энергосбережению  – это трансформация знаний в стремительно меняющихся технологиях в сфере энергоэффективного оборудования и методах энергосбережения. Именно поэтому при реализации образования студентов и аспирантов необходимо повысить качество образования путем создания инновационной системы подготовки на основе акцентированного обучения по темам, являющимся наиболее актуальными в области энергосбережения для различных направлений, избегая при этом лишней информации, которую студент должен получать самостоятельно. Для решения этой системной задачи необходимо в учебном процессе реализовывать:

• активные и интерактивные формы проведения занятий: дискуссии в диалоговом режиме; компьютерные симуляций; деловые игры; разбор реальных ситуаций и проектов; групповых обсуждений результатов студенческой исследовательской деятельности; межвузовские телеконференций;
• психологические тренинги, направленные на преодоление внутренних барьеров связанных с внедрением инноваций в сфере энергосбережения;
• проведение внутренних мероприятий с привлечением родителей учащихся и общественности, посвященных пропаганде энергосбережения;
• подготовку современных образовательных программ для различных специальностей и направлений по энергосбережению;
• предусматривать системные курсы, в чтении которых задействован не один преподаватель, а творческий коллектив специалистов разных кафедр;
• использовать лаборатории различных направлений или создавать межкафедральные или межфакультетские научные лаборатории;
• размещение на территории университета визуальную информацию, посвященную пропаганде энергосбережения, реализации стратегии ВУЗа в этом направлении, количественные характеристики потребления, экономии и реализованным технологиям в окружающем студента пространстве;
• размещение на сайте ВУЗа материалов или раздела, посвященного энергосбережению.

Реализация этих мероприятий позволит знаниям самим «втянуться», обучающийся будет впитывать информацию об энергоэффективности и приобретать энергосберегающее мышление и привычки. При этом он научится самому главному – понимать к чему ведет неэффективное потребление ресурсов. Создание инновационной системы подготовки позволит студентам постепенно освоить основы энергосбережения и научится применять современные технологии повышения энергоэффективности в своей сфере деятельности и в быту.