Сжатый доклад по теме исследования: «Возможность интеграции схемных и знаковых моделей в технологию компьютерного обучения (на примере курса «Микология и альгология» Биолого-почвенного факультета ЮФУ)»

В настоящее время в России идёт становление новой системы образования, ориентированной на вхождение в мировое образовательное пространство. Этот процесс сопровождается существенными изменениями в педагогической теории и практике учебно-воспитательного процесса. Традиционные способы усвоения информации уступают место компьютерным средствам обучения, использованию телекоммуникационных сетей глобального масштаба. Важнейшей составляющей педагогического процесса становится личностно-ориентированное взаимодействие преподавателя и студента.

Прогресс образования движется по пути научной разработки и практического обоснования новых идей и технологий.

Любая технология призвана помочь учащемуся и преподавателю в их взаимно дополняющем взаимодействии. В своей исследовательской деятельности мы убедились, что такая классическая схема, когда преподаватель и учащийся в своей совместной работе «направлены» друг на друга, имеет место быть лишь в школе, в то время как в ВУЗах этого не наблюдается. Преподаватель Высшей школы замкнут чаще всего на аудиторию, которая воспринимается как единое целое. А отсюда проявляется низкая познавательная активность студентов и незаинтересованность в глубоких знаниях по дисциплине. Стоит здесь же упомянуть и о студентах, которые впервые со школьной скамьи пришли в ВУЗ. Множество проблем, с которыми сталкивается первокурсник, среди которых можно обозначить несколько самых главных: проблема перегруженности учебной программы, проблема адаптации в ВУЗе после школьного обучения, сложность изучаемого материала – это сфера проблем, с которыми самостоятельно студенты зачастую справиться не в состоянии. Поэтому на помощь им должны придти преподаватели, которые читают лекции и ведут практические занятия. Как помочь студенту усвоить трудный материал, как замотивировать его на достижение хорошего результата — вот какие вопросы составляют проблематику современного педагога, а соответственно заставляют его искать ту самую «золотинку-прием», которая сможет удовлетворить потребности преподавателя и интересы студентов.

Цель исследовательской работы заключается в исследовании роли схемно-знаковых моделей и современных мультимедийных средств в повышении познавательной активности студентов и усвоении программного материала.

Среди концептуальных задач исследования:
- проанализировать возможности использования этой технологии, обосновать условия ее внедрения в ВУЗовское образование и апробировать ее.

Изучение цикла курсов по ботанике в Южном Федеральном Университете на биолого-почвенном факультете начинается с курса «Микология и альгология». Этот курс состоит из лекционной и лабораторно-практической частей.

По нашему мнению, отведенного для изучения этой дисциплины времени крайне недостаточно.

Анализируя научную литературу в самом начале педагогической практики (до начала курса) мы рассмотрели множество различных методов и технологий, однако, ни одна из них не удовлетворяла намеченным нами целям. После знакомства с идеями и технологией схемно-знаковых моделей В.Ф. Шаталова был «нащупан путь» и направление, в котором следовало бы развиваться. Тем не менее, нельзя копировать просто технологию, можно ее просто проверить в действии, но до нас ее уже проверяли сотни ученых-педагогов, и она вновь и вновь доказывала свою действенность. Поэтому мы и не задавались такой целью. Однако стало ясно, что необходимо взять идеи Шаталова за основу и попытаться дать им «второе дыхание». И это особенно актуально сейчас, когда мы «вооружены» различными компьютерно-техническими средствами.

Таким образом, из сказанного выше можно сделать вывод: всем поставленным целям будет удовлетворять не одна какая-то технология, а их ансамбль, их гармоничное взаимодействие друг с другом. Именно таким ансамблем является технология Шаталова, интегрированная в технологию компьютерного обучения.
Лабораторные занятия по курсу «Микология и альгология» всегда идут после того, как студенты познакомятся с материалом на лекционных занятиях. Но, как известно практических выход знаний при лекционной подаче материала минимален и студент приходит на малый практикум обычно лишь с небольшим запасом знаний, которого для успешной реализации практической цели явно не достаточно. Помочь быстро повторить пройденный материал и систематизировать его нам и помогает опорный конспект.

На каждом лабораторном занятии студентам предлагается опорный конспект, который состоит из блоков, составленных на основе наиболее важного программного материала.

Первый блок – «Систематика». Необходимость этого блока в опорном конспекте обусловлена рядом причин. Во-первых, программа курса построена на основе нового современного учебника «Микология и альгология», изданного в 2007 году. По ряду причин этот учебник до сих пор не поступил в фонд библиотеки ЮФУ и студентам приходится изучать материал по старому учебнику 1981 года под редакцией М.В. Горленко (Курс низших растений, 1981). Новый учебник изобилует современной систематикой, которая за три десятилетия изменилась коренным образом. Поэтому студентам очень сложно соотносить современную систематику с той, которая представлена в учебнике под редакцией Горленко. Блок «Систематика» позволяет преодолеть сложившиеся препятствие на пути эффективного усвоения учебного содержания.

Второй блок – «Общая характеристика». В данном блоке выражены систематически и практически важные для запоминания признаки той или иной таксономической группы.

Третий блок – «Размножение и развитие» отражает значимые черты онтогенеза наиболее известных представителей изучаемой группы низших растений, либо же показывает общие признаки развития.

Четвертый блок – «Практическое значение в живой природе и жизни человека»

Не всегда блоков именно такое количество, иногда блок может быть разделен на несколько более мелких. Часто некоторые блоки, например «Размножение и развитие» могут быть вынесены за пределы конспекта в виде приложения к нему.

В цветовой гамме опорный конспект чаще всего монохроматический. Это связано с тем, что при объяснении материала студент должен быть максимально сконцентрирован на содержании и не отвлекаться на яркость оформления. Допустимый предел использования палитры составляет максимум три цвета.
Основное правило работы с конспектом это его использование в качестве вспомогательного материала.

Использование опорного конспекта весьма облегчает как труд преподавателя, так и труд студента, поскольку представляет собой хорошую выжимку учебного содержания. Тем не менее, в качестве наглядно-иллюстративного материала опорного конспекта недостаточно, поэтому возникает необходимость использования еще и различных таблиц, схем и т.п. Каждый преподаватель наверняка знает, с какими трудностями приходится сталкиваться при использовании на лекции или на практических занятиях таблиц и графиков — это и их объемность, и трудности с их размещением на доске. Все эти трудности позволяет преодолеть мультимедийно-презентационное оборудование с качественной продуманной презентацией.

Рассмотрим особенности структуры презентации.

В ходе своей педагогической деятельности мы на каждое занятие разрабатывали презентацию, иллюстрирующую опорный конспект по той или иной изучаемой теме. Каждая отдельная презентация была сделана на основе уже существующей на нашей кафедре общей презентации к курсу «Микология и альгология». Общая презентация была подготовлена рядом ведущих специалистов кафедры ботаники на основании гранта. Приятно также отметить, что в создании этой презентации мы также приняли участие, поэтому использование материалов презентации велось с соблюдением всех авторских прав.

Общая структура презентации довольно проста. Чаще всего на начальных этапах на каждом отдельном слайде был представлен блок из опорного конспекта. Разъяснение материала велось с обращением к материалу конспекта и к материалу презентации.

Студенты на лабораторных занятиях обязательно рассматривают, и изучают живой или фиксированный материал, а потом его зарисовывают в альбом. В альбом также записывается систематика, название рисунка и обозначения. Ранее приходилось писать систематику на доске и надиктовывать название рисунка и необходимые обозначения. При этом студенты могли не успевать за речью преподавателя и переспрашивать его, что очень сильно отвлекает преподавателя и других студентов. При использовании презентации эта проблема исчезает, так как на слайде представлен рисунок и все необходимые к его оформлению записи.
Не всегда на занятиях по биологии есть возможность показать все, что хотелось бы преподавателю — это и редкие виды и сложные заболевания. Серия таких фотографий несомненно сильно расширяет кругозор студентов.

В начале нашей исследовательской деятельности мы задались вопросом, который вызвал дискуссию среди преподавателей кафедры ботаники — какие слайды лучше использовать: статические или анимированные (с различными эффектами - «вылет фотографии», «исчезновение надписи» и т.д.). Некоторыми преподавателями была высказана мысль о том, что анимированные слайды могут отвлекать студентов, и требуют слишком много времени для своего «проигрывания». Нами была предпринята попытка выяснить: как студенты воспримут предложенные им анимированные и статические презентации. Большую часть семестра презентации были статическими, а затем было показано несколько динамических, после чего был проведен опрос студентов. Результаты опроса показали, что большая часть аудитории лучше воспринимает динамические презентации, поскольку это снижает эмоциональное напряжение и позволяет легче переключиться на рассмотрение следующего слайда.

Опорный конспект и презентация могут быть также использованы не только как наглядный материал, но и как средство контроля успеваемости студентов.
На каждом занятии проводились контрольные работы. В случае, когда студент получает неудовлетворительную оценку, то он может претендовать на пересдачу.
Набирая постепенно ряд оценок, каждый студент четко осознает свое положение в ранговой системе рейтинга. Таким образом, рейтинг играет еще и корректирующую роль.

Специально, для того чтобы студенты могли исправить свои неудовлетворительные оценки, был организован цикл внеаудиторных работ. Работа со студентами проходила в непринужденной обстановке в виде беседы с преподавателем на тему контрольной работы. Сразу хотелось бы указать на преимущества и недостатки такой деятельности. Все недостатки сводятся к тому, что для работы преподавателя индивидуально с каждым студентом требуется колоссальное количество времени.

Иногда студентам предлагалась творческая пересдача в виде составления опорного конспекта. Это инициировало поисковую деятельность студентов и, несомненно, расширяло их кругозор, поскольку необходимо было знать хорошо не только основной материал, но и ориентироваться в дополнительном.
Итак, рассмотрев некоторые аспекты нашей педагогической деятельности, можно напрямую обратиться к мнению студентов о наших инновациях, тем более что им есть с чем сравнивать, поскольку они изучают несколько дисциплин, по которым имеются практические занятия.

Нами было проведено анкетирование. Студенты, как лица заинтересованные, имеют собственное мнение о качестве учебного процесса и всегда очень важно его учитывать. Анкетирование студентов первого курса было проведено нами дважды: в начале семестра и в конце — на самом последнем занятии. Анкета состояла из пяти вопросов. Рассмотрим результаты первого анкетирования в начале изучения учебного курса.

Первый вопрос анкеты предполагал определить, «нравится ли студентам предлагаемая им технология опорных конспектов». При ответе на данный вопрос почти вся аудитория, за исключением одного студента, была единогласна: им нравится внедрение в учебный процесс опорных конспектов. Вопрос был открытым и требовал добавить комментарий, как то: «Метод опорных конспектов мне нравится, так как он...». Далее мы позволим себе перечислить некоторые комментарии, которые писали студенты:
Метод опорных конспектов мне нравится, так как он:………………….
И лишь одно мнение звучало: «Метод опорных конспектов мне НЕ нравится, так как он не все включает, и я не успеваю ничего записывать, приходится дома разбираться самой...»

Следующий вопрос анкеты касался темпа подачи учебного материала. При этом студентам предлагалось три варианта выбора: 1) слишком медленный; 2) нормальный; 3) слишком быстрый. И вновь распределение оказалось таким же: все студенты сошлись во мнении, что темп подачи оптимален, и лишь один человек высказался, что темп очень быстрый (та же студентка, которой не нравился метод опорных конспектов).

Третий вопрос анкеты касался возможности сопровождения опорных конспектов презентацией. Требовалось выбрать и прокомментировать следующие утверждения: «Сопровождение опорных конспектов презентацией я считаю»
неуместным, потому что...
полезным, потому что...
Другое...
Все студенты обосновали свой выбор в пользу варианта - «полезным потому что...». Приведем некоторые из высказываний:

Еще один вопрос анкеты касался общего восприятия курса «Микология и альгология». По данному вопросу мнения разделились: 5 человек из 12 считают курс интересным для себя, 3 человека признаются, что им не интересен курс, но они считаю его важным, поскольку это основа биологии; и наконец, 4 человека пишут о том, что в отношении курса у них складывается двоякое мнение — и интересен и неинтересен. Отсутствие интереса обосновывается сложностью курса и непониманием некоторых вещей, которые вызывают затруднения (систематика, термины, сложные жизненные циклы).

Последний вопрос анкеты касался оценки качества работы преподавателя по пятибалльной системе. Все единогласно поставили преподавателю оценку «отлично». Среди пожеланий, требований и комментариев к учебному процессу и преподавателю студенты обращались с просьбой давать больше заданий для возможности набора рейтинговых баллов.

Как видно из приведенного анализа, большинство вопросов нашей анкеты были открытого характера. Это нами было сделано осознанно, так как мы хотели узнать не просто констатацию факта, но и размышления первокурсников по проблеме исследования.

Не менее интересные результаты демонстрирует анализ второго анкетирования, которое было проведено в конце учебного семестра. Анкета, в своей основе, содержала те же самые вопросы, для того, чтобы выяснить поменялось ли мнение студентов о методике преподавания учебной дисциплины и технологии проведения практических занятий.

В ходе анализа первых вопросов, касающихся технологии интеграции опорных конспектов в компьютерное обучение мнение студентов осталось неизменным. Опорный конспект и презентация, по их высказываниям, помогают запомнить материал и использовать знания для выполнения домашних работ и сдачи экзамена.
Касательно проблемного вопроса о восприятии курса «Микология и альгология» результаты приятно нас порадовали. Практически все студенты отвечали, что курс им нравится. Некоторые считают его базисом своей будущей сферы деятельности. Звучали высказывания о важности знаний, которые студенты приобрели в ходе изучения данной учебной дисциплины.

Анкета была расширена и дополнена несколькими интересными для нас вопросами. Так, например, был задан вопрос: «Показывали ли Вы материалы опорных конспектов своим товарищам из других подгрупп. Какова при этом была их реакция?»: Студенты писали о том, что их однокурсники из других групп просили сделать копии конспектов.

Для того чтобы убедиться в эффективности использования технологии схемных и знаковых моделей и возможности их интеграции в технологию компьютерного обучения нами был проведен сравнительный анализ итоговых экзаменационных оценок среди 2 основных групп первого курса дневного отделения, каждая из которых поделены на две подгруппы. Экспериментальная группа – это 2 группа, 2 подгруппа.

Как видно из Таблицы 1, эффективность использования технологии в экспериментальной группе подтверждается очень высокими значениями показателей. Рассматривая процент успеваемости, мы убеждаемся, что только лишь в экспериментальной группе II/2 и группе I/2 он максимален и достигает 100%, однако процент качества и совокупная оценка качества, во втором случае сильно отстают от таковых в экспериментальной группе.

Опираясь на полученные результаты, мы можем заключить, что проделанная работа в итоге успешна и предлагаемая нами технология достаточно эффективна.

В ходе педагогической практики предлагаемая нами технология также была реализована в группе студентов биоэкологов первого курса очно-заочного отделения.
Материал конспектов для таких студентов должен быть очень сильно сжат, поскольку для изучения дисциплины на этих отделения отводится в 3 — 4 раза меньше времени, нежели на очном отделении. Невероятно трудно преподавателю уложиться в это время и также затруднительно для студентов понять и усвоить предлагаемый им материал. Поэтому, разработанная нами методика подачи учебного содержания, является, с нашей точки зрения, незаменим средством для достижения хороших результатов и уверенной сдаче контрольных работ и итогового зачета.

Особенностью опорного конспекта для этой группы студентов является необходимость большей «текстовой расшифровки» (пояснительная записка) предлагаемого им опорного конспекта. Такой подход упрощает самостоятельную работу студента над учебным содержанием опорного конспекта.

Среди прочих изменений в структуре опорного конспекта можно отметить также и специфику цветопередачи. Часть конспектов мы не изменяли, и они остались монохроматическими. Те же конспекты, которые были связаны с габитуальным строением грибов, мы использовали в цвете, так как важно, чтобы студенты имели представление о разнообразии пигментов грибов и их морфологии. На дневном отделении этому вопросу отводится довольно много времени, и имеется возможность увидеть многие натуральные объекты, поэтому те же конспекты для них были черно-белыми.

При подаче материала заочникам меняется также и структура презентации. Она становится более сжатой — часть слайдов приходится удалять, поскольку не хватает времени для их просмотра. Кроме всего прочего применение динамичных, анимированных слайдов крайне не желательно, поскольку, как обсуждалось выше, они действительно требуют большего времени для представления.