IMPROVEMENT OF PROFESSIONAL TRAINING OF TEACHERS IN THE ASPECT OF IMPLEMENTATION OF THE CONVERGENCE OF THE METHODS OF MATHEMATICS AND INFORMATICS

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ КАДРОВ В АСПЕКТЕ РЕАЛИЗАЦИИ КОНВЕРГЕНЦИИ МЕТОДОВ МАТЕМАТИКИ И МЕТОДОВ ИНФОРМАТИКИ

Научная статья

Сафонов В.И *

ORCID: 0000-0003-0457-1372,

Мордовский государственный педагогический институт им. М.Е. Евсевьева», Саранск, Россия

* Корреспондирующий автор (wawans[at]yandex.ru)

Аннотация

Процессы, происходящие в системе образования, характеризуются трансформацией его целей, содержания и применяемых технологий. На современное образование оказывают влияние процессы глобализации и интеграции, происходящие как в обществе в целом, так и в научной сфере. Они выражаются в сближении предметных областей, формировании междисциплинарных направлений, появлении новых научных дисциплин, что определяет необходимость организации образовательной деятельности в соответствии с реалиями современности и должно учитываться в подготовке педагогических кадров. В статье предлагается описание

Ключевые слова: метод, обучение, конвергенция, характерная особенность.

IMPROVEMENT OF PROFESSIONAL TRAINING OF TEACHERS IN THE ASPECT OF IMPLEMENTATION OF THE CONVERGENCE OF THE METHODS OF MATHEMATICS AND INFORMATICS

Research article

Safonov V.I. *

ORCID: 0000-0003-0457-1372,

Mordovian State Pedagogical Institute named after M.E. Evseviev, Saransk, Russia

* Corresponding author (wawans[at]yandex.ru)

Abstract

The processes that are currently taking place in the education system are characterized by the transformation of its goals, content, and applied technologies. The processes of globalization and integration, which occur both in society and in the scientific field, influence modern education. They manifest themselves in the convergence of subject areas, the formation of interdisciplinary fields, and the emergence of new scientific disciplines, which determines the need for educational activities in accordance with the realias of our time and should be taken into account in the training of teachers.

Keywords: method, training, convergence, characteristic.

Введение

Исследователи (О.А. Абдуллина, С.И. Архангельский, А.М. Новиков [1], В.А. Сластенин [2] и др.) указывают на взаимосвязь науки и образования и на необходимость опережающего учета влияния развития наук на образование. По их мнению, инновации характерны для любой профессиональной деятельности, а результатом реализации инновационных процессов должно стать применение инноваций в педагогическом процессе.

Переход общего образования на Федеральные государственные образовательные стандарты общего образования (ФГОС ОО) нового поколения также определяет необходимость дальнейшего совершенствования профессиональной подготовки учителей математики и информатики. В стандартах определены предметные области, включающие наборы определенных дисциплин, в частности, предметная область «Математика и информатика» (далее для краткости – Предметная область), и сформулированы планируемые предметные результаты ее изучения. Вместе с тем, предметы математика и информатика, входящие в предметную область, являются самостоятельными научными дисциплинами, обладающими обширными междисциплинарными связями, что требуется учитывать в профессиональной подготовке студентов – будущих учителей.

Методы и принципы исследования

Исследование проводилось с использованием теоретических методов: анализа нормативных документов; анализа, систематизации и обобщения научно-методической литературы, посвященной проблеме формирования компетентности педагогических кадров в условиях совмещенной подготовки будущих учителей математики и информатики с учетом межпредметных связей данных дисциплин.

Основные результаты

Следует отметить, что в настоящее время нет достаточного количества научно-методических разработок в области подготовки педагогических кадров по двум профилям «Математика» и «Информатика». Существующие исследования частично затрагивают вопросы подготовки учителей математики к использованию методов информатики в профессиональной деятельности, а учителей информатики – к использованию методов математики. Не уделяется должного внимания специфике совмещенной подготовки учителей математики и информатики с учетом межпредметных связей данных дисциплин в условиях перехода к компетентностной парадигме подготовки педагогов. Не выявлены также теоретические основания и обобщенные подходы к совмещенной подготовке педагогических кадров по профилям «Математика» и «Информатика».

Согласно ФГОС ОО, учебные предметы математика и информатика входят в одну предметную область, что предполагает пересечение их содержания, так как для них в стандарте указаны общие предметные результаты. Но в результате интеграции каждый компонент сохраняет свои сущностные качества. Интеграция характеризует объединение, для которого присущи различия между объединяемыми элементами, и, как правило, отсутствие нового качества как результата такого объединения. Это обстоятельство не позволяет применить идею интеграции как подход к обучению дисциплинам предметной области «Математика и информатика».

Предпочтительной идеей решения рассматриваемой проблемы представляется реализация одной из современных тенденций развития наук и технологий – конвергенции. Суть NBICS-конвергенции (нано-, био-, информационных, когнитивных и социальных технологий) (М. Роко и В. Бэйнбридж, М.В. Ковальчук [3]) состоит в создании динамических междисциплинарных границ, связывающих и формирующих дисциплинарные поля науки и технологии. При этом, новые подходы к осуществлению научной и образовательной деятельности требуют наличия специалистов междисциплинарной направленности.

 Опираясь на работы Аршинова В.И., Бэйнбриджа В., Ковальчука М.В. [3], Роберт И.В. [4], [5] и др., рассматривая существенные признаки означенных в ФГОС ОО компонентов содержания предметной области и описании на основе научно-методических работ, посвященных методам математики и методам информатики (Грабарь М.И. [6], Колмогоров А.Н. [7], Лапчик И.П., Самарский А.А. [8], Семенов А.Л. и др.) существенных признаков методов математики и методов информатики, определим конвергенцию существенных признаков содержания предметной области «Математика и информатика» и существенных признаков методов математики и методов информатики как взаимный перенос существенных признаков компонентов содержания предметной области «Математика и информатика» и существенных признаков методов математики и информатики, и, как следствие, их взаимное влияние друг на друга, взаимопроникновение, результатом которого являются методические подходы к обучению дисциплинам указанной предметной области. При этом методы математики и методы информатики определим как совокупность относящихся к научным областям «Математика» и «Информатика» приемов и операций теоретического исследования или практического осуществления познавательной или практической деятельности [9].

Проведенное сопоставление характерных особенностей методов математики и характерных особенностей методов информатики показывает наличие у некоторых из них сходства. Так, для характерных особенностей метода математического моделирования и характерных особенностей метода информационного моделирования: замена исходного объекта его математической моделью схожа с созданием информационной модели, так как математическая модель является, в свою очередь, информационной; разработка алгоритма реализации модели на компьютере является этапом, предшествующем созданию компьютерной программы, реализующей модель. Другими словами, имеется сходство, или конвергенция методов математики и методов информатики.

Конвергенция методов математики и методов информатики в процессе изучения предметной области «Математика и информатика» позволяет определить в качестве ее результата научно-методические практики обучения дисциплинам предметной области «Математика и информатика» [10]. Реализация таких практик показывает методические особенности конвергенции методов математики и методов информатики в процессе преподавания дисциплин предметной области «Математика и информатика».

Например, одной из характерных особенностей метода математического моделирования является исследование модели с помощью вычислительных алгоритмов, реализуемых в виде программ. С учетом данной особенности, при изучении представлений о моделях, проведении экспериментов над моделями объектов или процессов, интерпретации получаемых в ходе моделирования результатов используется научно-методическая практика «Проведение экспериментов над моделями объектов или процессов в ходе исследования моделей с помощью вычислительных алгоритмов, реализуемых в виде программ» [11].

Таким образом, нами выявлен ряд методических практик, которые позволяют учителю математики и информатики выбрать метод для изучения конкретного содержания дисциплин предметной области на основе конвергенции существенных признаков методов математики и методов информатики. Методологически научно-методические практики являются содержательной основой конвергенции методов математики и методов информатики в обучении дисциплинам предметной области «Математика и информатика». Теоретически научно-методические практики представляют собой содержательную основу результатов профессиональной деятельности методиста-разработчика учебно-методических материалов, методических рекомендаций по совместному использованию методов математики и методов информатики в обучении дисциплинам предметной области «Математика и информатика».

Заключение

Таким образом, совершенствование профессиональной подготовки учителей математики и информатики к преподаванию дисциплин предметной области предполагает учет современных процессов, выражающихся: в переходе системы образования на стандарты нового поколения, приводящем к изменению методологических и методических подходов к формированию содержания образования; в усилении роли междисциплинарности в современных научных исследованиях и междисциплинарном потенциале математики и информатики; в широком распространении одной из современных тенденций развития наук и технологий – их конвергенции, в частности – конвергенции существенных признаков методов математики и методов информатики.

Благодарности

Исследование выполнено в рамках гранта на проведение научно-исследовательских работ по приоритетным направлениям научной деятельности вузов-партнеров по сетевому взаимодействию (Чувашский государственный педагогический университет имени И. Я. Яковлева и Мордовский государственный педагогический институт им. М. Е. Евсевьева) по теме «Теоретико-методические основания формирования компетентности педагогических кадров в условиях реализации конвергенции методов математики и методов информатики».

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

 

Список литературы / References

1. НовиковА.М. Российское образование в новой эпохе. Парадоксы наследия, векторы развития / А. М. Новиков. – М.: Эгвес, 2000. – 272 с.
2. СластенинВ.А. Основные тенденции модернизации высшего образования / В. А. Сластенин // Педагогическое образование и наука. – 2004. – №1. – С. 43-49.
3. КовальчукМ.В. Конвергенция наук и технологий – прорыв в будущее / М. В. Ковальчук // Российские нанотехнологии. – 2011. – №1-2. – Т. 6. – С. 13-23.
4. РобертИ.В. Научно-педагогические практики как результат конвергенции педагогической науки и информационных и коммуникационных технологий / И. В. Роберт // Педагогическая информатика. – 2015. – №3. – С. 27–41.
5. РобертИ.В. Конвергентное образование: истоки и перспективы / И. В. Роберт // Наука о человеке: гуманитарные исследования. – 2018. – № 2. – С.64–76.
6. ГрабарьМ.И. Применение математической статистики в педагогических исследованиях: Непараметрические методы / М. И. Грабарь, К. А. Краснянская. – М.: Педагогика. – 1977. – 136 с.
7. Колмогоров А.Н. Математическая логика / А.Н. Колмогоров, А. Г. Драгалин. – М.: КомКнига, 2006. – 240 с.
8. СамарскийА.А. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры / А. А. Самарский, А. П. Михайлов. – М.: Физматлит. – 2001. – 320 с.
9. СафоновВ.И. Методические подходы к изучению основных компонентов содержания предметной области «Математика и информатика» на основе конвергенции / В. И. Сафонов // Педагогическая информатика. – 2016. – № 3. – С. 3–14.
10. СафоновВ.И. Конвергенция методов математики и информатики в обучении дисциплинам предметной области «Математика и информатика» / В. И. Сафонов // Педагогическая информатика. – 2018. – № 3. – С.91–98.
11. СафоновВ.И. Методические особенности конвергенции методов математики и методов информатики в процессе преподавания дисциплин предметной области «Математика и информатика» / В. И. Сафонов // Наука о человеке: гуманитарные исследования. – 2019. – № 1. – С. 107-111.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Novikov A. M. Rossijskoe obrazovanie v novoj jepohe. Paradoksy nasledija, vektory razvitija [Russian education in a new era. Heritage paradoxes, development vectors] / A. M. Novikov. – M.: Jegves, 2000. – 272 p. [in Russian]
2. Slastenin V. A. Osnovnye tendencii modernizacii vysshego obrazovanija [Main trends in the modernization of higher education] / V. A. Slastenin // Pedagogicheskoe obrazovanie i nauka [Pedagogical education and science]. – 2004. – №1. – P. 43-49. [in Russian]
3. Koval'chuk M. V. Konvergencija nauk i tehnologij – proryv v budushhee [Convergence of Sciences and Technology - a Breakthrough to the Future] / M. V. Koval'chuk // Rossijskie nanotehnologii [Russian nanotechnologies]. – 2011. – №1-2. – V. 6. – P. 13-23. [in Russian]
4. Robert I. V. Nauchno-pedagogicheskie praktiki kak rezul'tat konvergencii pedagogicheskoj nauki i informacionnyh i kommunikacionnyh tehnologij [Scientific and pedagogical practices as a result of convergence of pedagogical science and information and communication technologies] / I. V. Robert // Pedagogicheskaja informatika [Pedagogical informatics]. – 2015. – № 3. – P. 27–41. [in Russian]
5. Robert I. V. Konvergentnoe obrazovanie: istoki i perspektivy [Converged Education: Origins and Perspectives] / I. V. Robert // Nauka o cheloveke: gumanitarnye issledovanija [Human Science: Humanitarian Research]. – 2018. – № 2. – S.64–76. [in Russian]
6. Grabar' M. I. Primenenie matematicheskoj statistiki v pedagogicheskih issledovanijah: Neparametricheskie metody [Application of mathematical statistics in pedagogical research: Non-parametric methods] / M. I. Grabar', K. A. Krasnjanskaja. – M.: Pedagogika. – 1977. – 136 p. [in Russian]
7. Kolmogorov A. N. Matematicheskaja logika [Logic theory] / A. N. Kolmogorov, A. G. Dragalin. –M.: KomKniga, 2006. – 240 p. [in Russian]
8. Samarskij A. A. Matematicheskoe modelirovanie: Idei. Metody. Primery [Mathematical modeling: Ideas. Methods. Examples] / A. A. Samarskij, A. P. Mihajlov. – M.: Fizmatlit, 2001. – 320 p. [in Russian]
9. Safonov V. I. Metodicheskie podhody k izucheniju osnovnyh komponentov soderzhanija predmetnoj oblasti «Matematika i informatika» na osnove konvergencii [Methodological approaches to the study of the main components of the content of the subject field "Mathematics and informatics" based on convergence] / V. I. Safonov // Pedagogicheskaja informatika [Pedagogical informatics]. – 2016. – № 3. – P. 3–14. [in Russian]
10. Safonov V. I. Konvergencija metodov matematiki i informatiki v obuchenii disciplinam predmetnoj oblasti «Matematika i informatika» [Convergence of Mathematics and Computer Science Methods in Teaching Disciplines the Subject Field "Mathematics and Computer Science"] / V. I. Safonov // Pedagogicheskaja informatika [Pedagogical informatics]. – 2018. – № 3. – P. 91–98. [in Russian]
11. Safonov V. I. Metodicheskie osobennosti konvergencii metodov matematiki i metodov informatiki v processe prepodavanija disciplin predmetnoj oblasti «Matematika i informatika» [Methodological features of convergence of methods of mathematics and methods of informatics in the process of teaching disciplines of subject field "Mathematics and informatics"] / V. I. Safonov // Nauka o cheloveke: gumanitarnye issledovanija [Human Science: Humanitarian Research]. – 2019. – № 1. – P. 107-111. [in Russian]