Электронно-образовательные контенты как средство реализации дополнительного математического образования школьников
|
Введение 4
Глава 1 Теоретические основы проектирования электронно-образовательных контентов по математике как средств реализации дополнительного математического образования школьников 20
1.1 Понятие электронно-образовательного контента
по математике и их виды 20
1.2 Роль, место, цели и функции электронно-образовательных
контентов как средств реализации дополнительного математического образования 30
1.3 Принципы отбора содержания учебного материала
для проектирования электронно-образовательных контентов по математике 51
1.4 Модель проектирования электронно-образовательных
контентов по математике как средств реализации дополнительного математического образования 64
Выводы по главе 1 74
Глава 2 Методические основы проектирования электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников 76
2.1 Электронно-образовательный контент «Именные теоремы
школьного курса алгебры» 76
2.2 Электронно-образовательный контент «Именные теоремы школьного курса геометрии»
2.3. Электронно-образовательный контент «Развивающие задачи по математике» 99
2.4 Программа курса «Проектирование электронно-
образовательных контентов по математике» для студентов педагогических вузов 104
2.5 Педагогический эксперимент и его результаты 109
Выводы по второй главе 117
Заключение 120
Список используемой литературы 124
Приложение А Анкета для учителей 144
Приложение Б Анкета для учащихся до использования ЭОК 148
Приложение В Анкета для учащихся после использования ЭОК 151
Приложение Г Пример варианта контрольной работы
Глава 1 Теоретические основы проектирования электронно-образовательных контентов по математике как средств реализации дополнительного математического образования школьников 20
1.1 Понятие электронно-образовательного контента
по математике и их виды 20
1.2 Роль, место, цели и функции электронно-образовательных
контентов как средств реализации дополнительного математического образования 30
1.3 Принципы отбора содержания учебного материала
для проектирования электронно-образовательных контентов по математике 51
1.4 Модель проектирования электронно-образовательных
контентов по математике как средств реализации дополнительного математического образования 64
Выводы по главе 1 74
Глава 2 Методические основы проектирования электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников 76
2.1 Электронно-образовательный контент «Именные теоремы
школьного курса алгебры» 76
2.2 Электронно-образовательный контент «Именные теоремы школьного курса геометрии»
2.3. Электронно-образовательный контент «Развивающие задачи по математике» 99
2.4 Программа курса «Проектирование электронно-
образовательных контентов по математике» для студентов педагогических вузов 104
2.5 Педагогический эксперимент и его результаты 109
Выводы по второй главе 117
Заключение 120
Список используемой литературы 124
Приложение А Анкета для учителей 144
Приложение Б Анкета для учащихся до использования ЭОК 148
Приложение В Анкета для учащихся после использования ЭОК 151
Приложение Г Пример варианта контрольной работы
Актуальность исследования. Современное общество требует от системы образования модернизации образования в целом, информатизации образовательного процесса, в частности, в том числе и в системе дополнительного математического образования. В Концепции развития математического образования (2013 г.) обозначены его приоритеты в основных направлениях государственной политики Российской Федерации. Одной из задач, определенных в Концепции, является «модернизация содержания учебных программ математического образования на всех уровнях ... исходя из потребностей обучающихся и потребностей общества во всеобщей математической грамотности, в специалистах различного профиля и уровня математической подготовки, в высоких достижениях науки и практики». Концепция направлена на создание условий для достижения необходимого уровня математического образования посредством индивидуализации обучения, электронного обучения, дистанционных образовательных технологий, а также развития системы дополнительного образования детей в области математики. Отмечается, что наряду с традиционными формами системы дополнительного образования, включающей математические кружки и соревнования, должны развиваться такие новые формы, как «получение математического образования в дистанционной форме, интерактивные музеи математики, математические проекты на интернет-порталах и в социальных сетях, профессиональные математические интернет-сообщества» [47].
ФГОС среднего (полного) общего образования, утвержденный приказом Минобрнауки России, предусматривает создание условий для «...реализации электронного обучения, применения дистанционных образовательных технологий ...», что также подтверждает актуальность исследования [121].
Одним из направлений реализации Концепции развития дополнительного образования детей является создание новых программ, проектов и творческих инициатив в организациях высшего образования (в т.ч. с применением дистанционных технологий, летних профильных школ) [46].
Профессиональный стандарт педагога (учителя математики) выделяет относительно новую компетенцию учителя: «разработку и использование информационной образовательной среды, информационных ресурсов (в том числе и для дистанционного обучения); поддержку и помощь обучающимся в использовании этих ресурсов, в подготовке к участию в математических конкурсах, олимпиадах, проектах; проведение кружков и факультативных занятий, а также обеспечение возможностей углубленного изучения математики» [87, 88].
Национальная доктрина образования в РФ также одной из основных задач перед системой образования ставит необходимость развития дистанционного обучения, применения информационных технологий в образовании, развития и поддержки одаренных детей и молодежи, что в полной мере может быть отражено в системе дополнительного математического образования [76].
Национальная образовательная инициатива «Наша новая школа» [77] описывает школу будущего как «...институт, соответствующий целям опережающего развития..., с .медиатекой ..., высокотехнологичным учебным оборудованием, ... Интернетом, ...и интерактивными учебными пособиями...». Новый стандарт школы будущего предусматривает внеаудиторную занятость - кружки, творческие занятия в различных очно-заочных, заочных и дистанционных школах, где существует возможность освоения программ профильной подготовки вне зависимости от места проживания. Федеральный проект «Цифровая образовательная среда» направлен на обеспечение возможности самореализации и развития талантов, в том числе в рамках дополнительного математического образования [86, 78].
Значимость внедрения и развития электронного образования, дистанционных образовательных технологий, в том числе в системе дополнительного математического образования особенно актуально в настоящее время на фоне современных реалий системы образования. Беседы с учащимися и учителями, анализ проведенного анкетирования позволили констатировать тот факт, что на практике возрастает потребность в электронно-образовательных контентах для реализации дополнительного математического образования. Это обусловлено тем, что использование таких контентов позволяет в большей степени уделять внимание индивидуальным особенностям учащихся (их интересам и способностям), а также предоставлять школьникам возможность получать дополнительное математическое образование, выходящее за рамки общеобразовательных программ.
При внедрении электронно-образовательных контентов в систему дополнительного математического образования школьников главным аспектом эффективности является качество содержания, методических составляющих всех структурных компонентов математического развития учащихся, а также грамотно сбалансированного сочетания традиционного и электронного видов обучения.
Несмотря на то, что количество электронных образовательных ресурсов, создаваемых учителями-предметниками, неуклонно растет, на практике они зачастую не соответствуют основным дидактическим принципам обучения и являются достаточно малоёмкими тематическими контентами, а также чаще всего они предназначаются для базового курса обучения, а не дополнительного математического образования. На современном этапе развития информационных технологий подавляющее большинство из созданных электронно-образовательных контентов является лишь «копиями» страниц учебников и учебных пособий, представляя собой текстовые блоки и сопутствующие им иллюстративные материалы.
Степень разработанности темы исследования. Проблема дополнительного математического образования школьников не нова. В теории и методике обучения математике накоплен значительный опыт в организации различных форм дополнительного математического образования (ДМО) школьников. Различные аспекты проблемы нашли отражение в диссертационных работах: Р.В. Косолаповой (1994), Н.И. Мерлиной (2000) , Е.Л. Мардахаевой (2001), Н.А. Стукаловой (2004), П.М. Горева (2006)], В.Ю. Шадрина (2015), С.А. Макарова (2016), С.В. Баранова (2020) и др.
Докторская диссертация Н.И. Мерлиной [65] посвящена теоретическим основам дополнительного математического образования школьников, его взаимодействию с содержанием математического образования в школе и вузе, а также требованиям к построению учебно-методических материалов для дополнительного математического образования.
П.М. Горевым [16] создана интересная и продуктивная методическая система формирования творческой математической деятельности школьников в условиях дополнительного математического образования.
Исследования Н.А. Стукаловой [111] посвящены вопросам повышения качества математической подготовки учащихся старших классов, решивших продолжить свое обучение в вузах, в условиях ДМО.
Е.Л. Мардахаева [62] рассматривает математический кружок в системе дополнительного математического образования, посредством которого повышается интерес к математике у обучающихся и, как следствие, и уровень математического образования в целом. Необходимыми условиями при этом автор отмечает индивидуальный подход к обучению, специальную подготовку педагогов к кружковой работе, хорошее методическое оснащение, занимательность и обширность программы и ориентацию на достижение общих целей математического образования.
Развитию математической одаренности обучающихся в системе дополнительного математического образования посредством создания развивающей образовательной среды, поддержки активности и инициативы школьников, стимулирующих интерес к решениям математических задач, а также активизации интеллектуального ресурса учеников, посвящена работа В.Ю. Шадрина [130].
Р.В. Косолапова [49] на основе подхода к формированию междисциплинарных связей и пространственного мышления исследовала вопросы содержания и разработки методики инженерно-графической подготовки учащихся старших классов в системе дополнительного математического образования в условиях востребованности инженерных профессий и ориентированности старшеклассников - будущих абитуриентов на инженерные специальности.
Личностно-деятельностный характер дополнительного образования решает задачи выявления, развития и поддержки одаренных детей, повышает качество обучения и умственно-социального развития. В системе дополнительного математического образования всегда существовала востребованность в средствах, ориентированных на индивидуализацию образования, и электронное обучение, в полной мере, удовлетворяет этот запрос.
Возможности использования информационных технологий при обучении математике в общеобразовательной школе нашли отражение в работах И.В. Акимовой [1], И.А. Баландина [2], Е.И. Булин-Соколовой [6], З.С. Гребневой [19], С.И. Макарова [58], Л.П. Мартиросян [63, 64], М.И. Рагулиной [89], В.И. Снегуровой [102, 103, 104] и др. В частности, З.С. Гребнева [19] исследовала проблему обучения математике одаренных школьников в условиях дистанционной модели дополнительного математического образования, удовлетворяющей таким требованиям, как: личностно-ориентированная образовательная среда, благоприятная для проявления творческой активности; модульная структура содержания, объединяющая три аспекта математической науки (общечеловеческий культурный, фундаментальный и прикладной); психолого-педагогическое сопровождение работы со школьниками (с целью выявления и дальнейшего одаренных детей) и организация освоения содержания через обучение математической деятельности, и посредством проектного и исследовательского методов.
Проблема обучения учителей математики использованию информационных технологий (ИТ) на уроках с целью развития познавательных способностей и интереса у учащихся исследовалась Л.П. Мартиросян [64]. По мнению этого автора при использовании ИТ в процессе обучения повышается эффективность и качество образования, формируется личностное развитие, а также реализуется обеспеченность будущих абитуриентов необходимыми знаниями в области ИТ.
В.И. Снегуровой [103] построена методическая система дистанционного обучения школьников математике и раскрыты возможности ее реализации в условиях различных технологических особенностей, ориентированной на учет индивидуальных образовательных потребностей и повышение эффективности обучения.
Таким образом, вышесказанное позволяет констатировать тот факт, что востребованность в разработках и использовании электронно-образовательных контентов в системе дополнительного математического образования школьников безусловна, однако методическая система проектирования таких контентов еще недостаточно исследована и требует дальнейшего изучения и ответов на основные вопросы: каковы роль, место и основные цели электронно-образовательных контентов; основные требования к их содержательной части; условия эффективной реализации этих контентов.
Таким образом, актуальность темы исследования обусловлена сложившимися к настоящему времени противоречиями между необходимостью:
1) перехода к расширенному информационному и коммуникационному образовательным пространствам при обучении математике в системе дополнительного математического образования в школе, и недостаточной разработанностью теоретико-методических основ, обеспечивающих этот переход;
2) создания электронно-образовательных тематических контентов для обучения учащихся общеобразовательной школы математике в системе дополнительного математического образования и отсутствием требований к содержанию таких ресурсов;
3) выявления возможностей электронно-образовательных контентов с целью удовлетворения потребностей школьников в математическом развитии, выходящем за рамки общеобразовательных программ в системе дополнительного математического образования и недостаточностью апробирования их на практике.
Указанные противоречия позволили сформулировать проблему диссертационного исследования: каковы теоретические и методические основы и принципы проектирования электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников.
Актуальность обозначенной проблемы, ее практическая значимость и недостаточная степень разработанности обусловили выбор темы исследования: «Электронно-образовательные контенты как средство реализации дополнительного математического образования школьников».
Цель диссертационного исследования заключается в выявлении теоретических и методических основ и обосновании принципов проектирования электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников.
Объект исследования: дополнительное математическое образование школьников.
Предмет исследования: методическая система проектирования электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников.
Гипотеза исследования основана на предположении о том, что электронно-образовательные контенты по математике позволят эффективно реализовать дополнительное математическое образование школьников в соответствии с их интересами и потребностями, а также тех, кто не имеет возможности посещения очных занятий в той или иной форме, если:
- уточнить понятие электронно-образовательного контента по математике и их видов для дополнительного математического образования школьников;
- определить роль, место, цели и функции электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников;
- обосновать принципы отбора содержания учебного материала для проектирования электронно-образовательных контентов по математике в рамках дополнительного математического образования;
- разработать модель проектирования электронно-образовательных контентов по математике как средств реализации дополнительного математического образования и экспериментально выявить условия ее успешной реализации.
В соответствии с целью, объектом, предметом и гипотезой определены следующие задачи исследования:
1. Уточнить содержание понятия электронно-образовательного контента по математике применительно к дополнительному математическому образованию школьников, выделить их виды.
2. Определить роль, место, цели и функции электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников.
3. Обосновать принципы отбора содержания учебного материала для проектирования электронно-образовательных контентов по математике как средств реализации дополнительного математического образования.
4. Теоретически обосновать и разработать модель проектирования электронно-образовательных контентов по математике как средств реализации дополнительного математического образования и выявить условия ее успешной реализации на практике.
5. Разработать примеры электронно-образовательных контентов по математике для дополнительного математического образования и проверить экспериментально эффективность их использования.
Для решения поставленных задач применялись следующие методы исследования: теоретические - анализ научной и учебно-методической литературы, синтез, сравнение, обобщение, систематизация, моделирование, мониторинг состояния системы дополнительного математического образования; эмпирические - изучение, наблюдение и обобщение школьной практики; анализ опыта работы в школе и вузе; анкетирование школьников, студентов и преподавателей школ и вузов, беседа; педагогический эксперимент по проверке основных положений исследования; методы статистической и математической обработки результатов опытно-экспериментальной работы.
Экспериментальная база исследования: НИЛ «Школа математического развития и образования - 5+» Тольяттинского государственного университета.
Научная новизна исследования состоит в том, что в нём впервые проблема реализации дополнительного математического образования школьников рассматривается во взаимосвязи традиционного содержания школьного курса математики и электронного-образовательного контента на основе деятельностного подхода к формам и методам организации самостоятельной деятельности обучающихся (Г.И. Саранцев, А.А. Столяр). Она решена на основе идеи проектирования электронно-образовательного контента за счет наполнения его фактами, понятиями, теоремами и задачами, связанными с историей математических открытий, методами решения задач развивающего характера, знакомство и изучение которых дополняет и расширяет предметную составляющую обучающихся. Такой подход позволил выявить определенные требования к проектированию электронно-образовательных контентов по математике и экспериментально определить их эффективность как средства реализации дополнительного математического образования.
Новыми научными результатами исследования являются:
1. Уточнение понятие электронно-образовательного контента по математике как основы электронного образовательного ресурса, представляющего собой электронный структурированный информационный материал, размещённый в электронном (цифровом) виде, потребляемый с применением устройств обработки цифровой информации и используемый в образовательном процессе. Конкретизированы виды ЭОК применительно к дополнительному математическому образованию.
2. Теоретическое обоснование модели проектирования электронно-образовательных контентов по математике как средства реализации дополнительного математического образования.
Теоретическая значимость исследования заключается в следующем:
- конкретизировано содержание понятия электронно-образовательного контента в системе дополнительного математического образования школьников и выявлен его развивающий потенциал;
- выявлены и научно обоснованы теоретические и методические требования к проектированию электронно-образовательных контентов для реализации дополнительного математического образования;
- выявлены и обоснованы условия эффективности использования электронно-образовательных контентов в дополнительном математическом образовании школьников, что вносит определенный вклад в развитие теории и методики обучения математике в системе дополнительного математического образования.
Практическая значимость исследования заключается в:
- разработке примеров электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного образования школьников на основе современных мультимедийных технологий по темам «Именные теоремы школьного курса геометрии»; «Именные теоремы школьного курса алгебры»; «Развивающие задачи по математике»;
- разработке программы и методических рекомендаций для учителей математики по созданию авторских электронно-образовательных контентов для дополнительного математического образования школьников.
Результаты, полученные в диссертационном исследовании, могут быть применены в системе дополнительного математического образования школьников, при подготовке будущих бакалавров и магистров математического образования.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивались: опорой на методологию, теорию и методику обучения математике; применением известных теоретических и эмпирических методов, соответствующих предмету и задачам исследования; данными количественного и качественного анализа, экспертных оценок разработанных ЭОК; подтверждением гипотезы исследования.
Основные этапы исследования:
На первом этапе (2018/19 уч. г.) определялись основные характеристики исследования, проводился анализ ранее выполненных исследований по теме диссертации, нормативных документов (стандартов, программ), изучалась степень разработанности проблемы исследования, формулировался понятийный аппарат, выявлялись роль, место, цели и функции электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования, обосновывались принципы отбора содержания учебного материала для проектирования электронно-образовательных контентов по математике, разрабатывалась программа педагогического эксперимента, намечались сроки его проведения.
На втором этапе (2019/20 уч. г.) проводился анализ существующих электронно-образовательных контентов в системе дополнительного математического образования, разрабатывалась модель проектирования электронно-образовательных контентов по математике как средств реализации дополнительного математического образования, проводился поисковый этап эксперимента.
На третьем этапе (2020/21 уч. г.): проводился обучающий эксперимент и математическая обработка его результатов, анализ и обобщение полученных экспериментальных данных, формулировались выводы и методические рекомендации по итогам проделанной работы.
Апробация и внедрение результатов работы велись в течение всего исследования. Основные результаты исследования докладывались автором и обсуждались на заседаниях кафедры «Высшая математика и математическое образование» ТГУ; научно-исследовательском семинаре преподавателей, аспирантов и студентов кафедры; VIII Международной научной конференции «Математика. Образование. Культура» (к 240-летию со дня рождения Карла Фридриха Гаусса, 26-29 апреля 2017 года, Россия, г. Тольятти); Международной заочной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Математика и современность» (Луганск, 30 октября - 10 ноября 2017 г.); Международной научно-практической конференции «Современное математическое образование: опыт, проблемы, перспективы», посвященной 80-летнему юбилею доктора педагогических наук, профессора Каиржана Габдулловича Кожабаева (Казахстан, Кокшетау, 8 июня 2018 г.); IX Международной научной конференции «Математика. Образование. Культура» (24-26 апреля 2019 года, Россия, г. Тольятти); IV Международной научной конференции «Геометрия и геометрическое образование в современной средней и высшей школе (Россия, г. Тольятти, 2020 г.); IX Международной научно-методической дистанционной
конференции-конкурса молодых ученых, аспирантов и студентов «Эвристика и дидактика математики» (Донецк, 2020 г.); III Международной научно-практической конференции «Теоретико-методологические аспекты преподавания математики в современных условиях» (1-7 июня 2020 года, г. Луганск), лекциях, практических занятиях со студентами направления подготовки 44.04.01 Педагогическое образование, профиль «Математическое образование» института математики, физики и информационных технологий ТГУ. Разработанные ЭОК по математике апробировались в рамках математической школы при ТГУ с обучающимися 4-10 классов.
Основные результаты исследования отражены в 9 публикациях, в том числе, в двух статьях, рекомендованном ВАК РФ при Минобрнауки РФ [35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 119] .
Личный вклад автора состоит в непосредственном участии в планировании и проведении исследования, в том числе педагогического эксперимента; в апробации и представлении результатов исследования, в самостоятельном изложении диссертации и формулировании основных результатов проведенного исследования.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Электронно-образовательный контент как средство реализации дополнительного математического образования школьников представляет собой структурированный мультимедийный информационный материал, размещённый в электронном виде, воспроизводимый устройствами обработки цифровой информации и являющийся основой электронной образовательной среды. Его основными структурными элементами являются текстовый теоретический, наглядно-иллюстративный, справочный и задачный материал и связывающая их система навигационных элементов.
2. Электронно-образовательный контент может быть как самодостаточным средством реализации ДМО (например, в рамках дистанционного обучения), так и дополнительным дидактическим средством, повышающим самостоятельную познавательную деятельность обучающихся и обеспечивающим обучение в соответствии с индивидуальной траекторией обучения математике. Основные группы требований к процессу разработки и отбору содержания электронно-образовательных контентов - это дидактические, методические, технико-технологические, эргономические, эстетические и психологические.
3. Основой разработки электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников служит модель как единая методическая система, включающая целевой (являющийся вектором, отражающим результаты разработки электронно-образовательных контентов по математике), процессуальный (включающий методически значимые этапы разработки электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников с применением методов организации взаимодействия субъектов учебного процесса, форм и дидактических средств), содержательный (определяющий основы подбора теоретического и практического учебного материала для разработки электронно-образовательных контентов в качестве средства обучения в системе дополнительного математического образования) и результативный (включающий критерии и уровни, что дает возможность диагностировать эффективность применения разработанных электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования).
4. Эффективности разработки и использования электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников способствуют следующие педагогические условия: определение целей, методов, форм организации обучения посредством электронно-образовательных контентов с учетом исходного уровня подготовки обучающихся; отбор содержания электронно-образовательных контентов в соответствии с основными требованиями к содержанию; подбор и (или) создание визуально-наглядных, мультимедийных материалов; разработка системы задач в соответствии с уровнем подготовки учащихся и желаемым уровнем изучения математического материала; проектирование и разработка системы промежуточного и итогового контроля знаний; организации отношений между субъектами учебного процесса в рамках электронно-образовательных контентов, прогнозирования, регулирования и коррекции поведенческих реакций; проектирование и разработка навигационной системы электронно-образовательного контента.
На защиту также выносятся примеры электронно-образовательных контентов «Именные теоремы школьного курса геометрии», «Именные теоремы школьного курса алгебры», «Развивающие задачи по математике».
Структура диссертации выстроена в соответствии с логикой исследования и поставленными задачами. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, содержит 34 рисунка, 6 таблиц. Список используемой литературы и источников составляет 143 наименований. Основной текст работы изложен на 154 страницах.
ФГОС среднего (полного) общего образования, утвержденный приказом Минобрнауки России, предусматривает создание условий для «...реализации электронного обучения, применения дистанционных образовательных технологий ...», что также подтверждает актуальность исследования [121].
Одним из направлений реализации Концепции развития дополнительного образования детей является создание новых программ, проектов и творческих инициатив в организациях высшего образования (в т.ч. с применением дистанционных технологий, летних профильных школ) [46].
Профессиональный стандарт педагога (учителя математики) выделяет относительно новую компетенцию учителя: «разработку и использование информационной образовательной среды, информационных ресурсов (в том числе и для дистанционного обучения); поддержку и помощь обучающимся в использовании этих ресурсов, в подготовке к участию в математических конкурсах, олимпиадах, проектах; проведение кружков и факультативных занятий, а также обеспечение возможностей углубленного изучения математики» [87, 88].
Национальная доктрина образования в РФ также одной из основных задач перед системой образования ставит необходимость развития дистанционного обучения, применения информационных технологий в образовании, развития и поддержки одаренных детей и молодежи, что в полной мере может быть отражено в системе дополнительного математического образования [76].
Национальная образовательная инициатива «Наша новая школа» [77] описывает школу будущего как «...институт, соответствующий целям опережающего развития..., с .медиатекой ..., высокотехнологичным учебным оборудованием, ... Интернетом, ...и интерактивными учебными пособиями...». Новый стандарт школы будущего предусматривает внеаудиторную занятость - кружки, творческие занятия в различных очно-заочных, заочных и дистанционных школах, где существует возможность освоения программ профильной подготовки вне зависимости от места проживания. Федеральный проект «Цифровая образовательная среда» направлен на обеспечение возможности самореализации и развития талантов, в том числе в рамках дополнительного математического образования [86, 78].
Значимость внедрения и развития электронного образования, дистанционных образовательных технологий, в том числе в системе дополнительного математического образования особенно актуально в настоящее время на фоне современных реалий системы образования. Беседы с учащимися и учителями, анализ проведенного анкетирования позволили констатировать тот факт, что на практике возрастает потребность в электронно-образовательных контентах для реализации дополнительного математического образования. Это обусловлено тем, что использование таких контентов позволяет в большей степени уделять внимание индивидуальным особенностям учащихся (их интересам и способностям), а также предоставлять школьникам возможность получать дополнительное математическое образование, выходящее за рамки общеобразовательных программ.
При внедрении электронно-образовательных контентов в систему дополнительного математического образования школьников главным аспектом эффективности является качество содержания, методических составляющих всех структурных компонентов математического развития учащихся, а также грамотно сбалансированного сочетания традиционного и электронного видов обучения.
Несмотря на то, что количество электронных образовательных ресурсов, создаваемых учителями-предметниками, неуклонно растет, на практике они зачастую не соответствуют основным дидактическим принципам обучения и являются достаточно малоёмкими тематическими контентами, а также чаще всего они предназначаются для базового курса обучения, а не дополнительного математического образования. На современном этапе развития информационных технологий подавляющее большинство из созданных электронно-образовательных контентов является лишь «копиями» страниц учебников и учебных пособий, представляя собой текстовые блоки и сопутствующие им иллюстративные материалы.
Степень разработанности темы исследования. Проблема дополнительного математического образования школьников не нова. В теории и методике обучения математике накоплен значительный опыт в организации различных форм дополнительного математического образования (ДМО) школьников. Различные аспекты проблемы нашли отражение в диссертационных работах: Р.В. Косолаповой (1994), Н.И. Мерлиной (2000) , Е.Л. Мардахаевой (2001), Н.А. Стукаловой (2004), П.М. Горева (2006)], В.Ю. Шадрина (2015), С.А. Макарова (2016), С.В. Баранова (2020) и др.
Докторская диссертация Н.И. Мерлиной [65] посвящена теоретическим основам дополнительного математического образования школьников, его взаимодействию с содержанием математического образования в школе и вузе, а также требованиям к построению учебно-методических материалов для дополнительного математического образования.
П.М. Горевым [16] создана интересная и продуктивная методическая система формирования творческой математической деятельности школьников в условиях дополнительного математического образования.
Исследования Н.А. Стукаловой [111] посвящены вопросам повышения качества математической подготовки учащихся старших классов, решивших продолжить свое обучение в вузах, в условиях ДМО.
Е.Л. Мардахаева [62] рассматривает математический кружок в системе дополнительного математического образования, посредством которого повышается интерес к математике у обучающихся и, как следствие, и уровень математического образования в целом. Необходимыми условиями при этом автор отмечает индивидуальный подход к обучению, специальную подготовку педагогов к кружковой работе, хорошее методическое оснащение, занимательность и обширность программы и ориентацию на достижение общих целей математического образования.
Развитию математической одаренности обучающихся в системе дополнительного математического образования посредством создания развивающей образовательной среды, поддержки активности и инициативы школьников, стимулирующих интерес к решениям математических задач, а также активизации интеллектуального ресурса учеников, посвящена работа В.Ю. Шадрина [130].
Р.В. Косолапова [49] на основе подхода к формированию междисциплинарных связей и пространственного мышления исследовала вопросы содержания и разработки методики инженерно-графической подготовки учащихся старших классов в системе дополнительного математического образования в условиях востребованности инженерных профессий и ориентированности старшеклассников - будущих абитуриентов на инженерные специальности.
Личностно-деятельностный характер дополнительного образования решает задачи выявления, развития и поддержки одаренных детей, повышает качество обучения и умственно-социального развития. В системе дополнительного математического образования всегда существовала востребованность в средствах, ориентированных на индивидуализацию образования, и электронное обучение, в полной мере, удовлетворяет этот запрос.
Возможности использования информационных технологий при обучении математике в общеобразовательной школе нашли отражение в работах И.В. Акимовой [1], И.А. Баландина [2], Е.И. Булин-Соколовой [6], З.С. Гребневой [19], С.И. Макарова [58], Л.П. Мартиросян [63, 64], М.И. Рагулиной [89], В.И. Снегуровой [102, 103, 104] и др. В частности, З.С. Гребнева [19] исследовала проблему обучения математике одаренных школьников в условиях дистанционной модели дополнительного математического образования, удовлетворяющей таким требованиям, как: личностно-ориентированная образовательная среда, благоприятная для проявления творческой активности; модульная структура содержания, объединяющая три аспекта математической науки (общечеловеческий культурный, фундаментальный и прикладной); психолого-педагогическое сопровождение работы со школьниками (с целью выявления и дальнейшего одаренных детей) и организация освоения содержания через обучение математической деятельности, и посредством проектного и исследовательского методов.
Проблема обучения учителей математики использованию информационных технологий (ИТ) на уроках с целью развития познавательных способностей и интереса у учащихся исследовалась Л.П. Мартиросян [64]. По мнению этого автора при использовании ИТ в процессе обучения повышается эффективность и качество образования, формируется личностное развитие, а также реализуется обеспеченность будущих абитуриентов необходимыми знаниями в области ИТ.
В.И. Снегуровой [103] построена методическая система дистанционного обучения школьников математике и раскрыты возможности ее реализации в условиях различных технологических особенностей, ориентированной на учет индивидуальных образовательных потребностей и повышение эффективности обучения.
Таким образом, вышесказанное позволяет констатировать тот факт, что востребованность в разработках и использовании электронно-образовательных контентов в системе дополнительного математического образования школьников безусловна, однако методическая система проектирования таких контентов еще недостаточно исследована и требует дальнейшего изучения и ответов на основные вопросы: каковы роль, место и основные цели электронно-образовательных контентов; основные требования к их содержательной части; условия эффективной реализации этих контентов.
Таким образом, актуальность темы исследования обусловлена сложившимися к настоящему времени противоречиями между необходимостью:
1) перехода к расширенному информационному и коммуникационному образовательным пространствам при обучении математике в системе дополнительного математического образования в школе, и недостаточной разработанностью теоретико-методических основ, обеспечивающих этот переход;
2) создания электронно-образовательных тематических контентов для обучения учащихся общеобразовательной школы математике в системе дополнительного математического образования и отсутствием требований к содержанию таких ресурсов;
3) выявления возможностей электронно-образовательных контентов с целью удовлетворения потребностей школьников в математическом развитии, выходящем за рамки общеобразовательных программ в системе дополнительного математического образования и недостаточностью апробирования их на практике.
Указанные противоречия позволили сформулировать проблему диссертационного исследования: каковы теоретические и методические основы и принципы проектирования электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников.
Актуальность обозначенной проблемы, ее практическая значимость и недостаточная степень разработанности обусловили выбор темы исследования: «Электронно-образовательные контенты как средство реализации дополнительного математического образования школьников».
Цель диссертационного исследования заключается в выявлении теоретических и методических основ и обосновании принципов проектирования электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников.
Объект исследования: дополнительное математическое образование школьников.
Предмет исследования: методическая система проектирования электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников.
Гипотеза исследования основана на предположении о том, что электронно-образовательные контенты по математике позволят эффективно реализовать дополнительное математическое образование школьников в соответствии с их интересами и потребностями, а также тех, кто не имеет возможности посещения очных занятий в той или иной форме, если:
- уточнить понятие электронно-образовательного контента по математике и их видов для дополнительного математического образования школьников;
- определить роль, место, цели и функции электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников;
- обосновать принципы отбора содержания учебного материала для проектирования электронно-образовательных контентов по математике в рамках дополнительного математического образования;
- разработать модель проектирования электронно-образовательных контентов по математике как средств реализации дополнительного математического образования и экспериментально выявить условия ее успешной реализации.
В соответствии с целью, объектом, предметом и гипотезой определены следующие задачи исследования:
1. Уточнить содержание понятия электронно-образовательного контента по математике применительно к дополнительному математическому образованию школьников, выделить их виды.
2. Определить роль, место, цели и функции электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников.
3. Обосновать принципы отбора содержания учебного материала для проектирования электронно-образовательных контентов по математике как средств реализации дополнительного математического образования.
4. Теоретически обосновать и разработать модель проектирования электронно-образовательных контентов по математике как средств реализации дополнительного математического образования и выявить условия ее успешной реализации на практике.
5. Разработать примеры электронно-образовательных контентов по математике для дополнительного математического образования и проверить экспериментально эффективность их использования.
Для решения поставленных задач применялись следующие методы исследования: теоретические - анализ научной и учебно-методической литературы, синтез, сравнение, обобщение, систематизация, моделирование, мониторинг состояния системы дополнительного математического образования; эмпирические - изучение, наблюдение и обобщение школьной практики; анализ опыта работы в школе и вузе; анкетирование школьников, студентов и преподавателей школ и вузов, беседа; педагогический эксперимент по проверке основных положений исследования; методы статистической и математической обработки результатов опытно-экспериментальной работы.
Экспериментальная база исследования: НИЛ «Школа математического развития и образования - 5+» Тольяттинского государственного университета.
Научная новизна исследования состоит в том, что в нём впервые проблема реализации дополнительного математического образования школьников рассматривается во взаимосвязи традиционного содержания школьного курса математики и электронного-образовательного контента на основе деятельностного подхода к формам и методам организации самостоятельной деятельности обучающихся (Г.И. Саранцев, А.А. Столяр). Она решена на основе идеи проектирования электронно-образовательного контента за счет наполнения его фактами, понятиями, теоремами и задачами, связанными с историей математических открытий, методами решения задач развивающего характера, знакомство и изучение которых дополняет и расширяет предметную составляющую обучающихся. Такой подход позволил выявить определенные требования к проектированию электронно-образовательных контентов по математике и экспериментально определить их эффективность как средства реализации дополнительного математического образования.
Новыми научными результатами исследования являются:
1. Уточнение понятие электронно-образовательного контента по математике как основы электронного образовательного ресурса, представляющего собой электронный структурированный информационный материал, размещённый в электронном (цифровом) виде, потребляемый с применением устройств обработки цифровой информации и используемый в образовательном процессе. Конкретизированы виды ЭОК применительно к дополнительному математическому образованию.
2. Теоретическое обоснование модели проектирования электронно-образовательных контентов по математике как средства реализации дополнительного математического образования.
Теоретическая значимость исследования заключается в следующем:
- конкретизировано содержание понятия электронно-образовательного контента в системе дополнительного математического образования школьников и выявлен его развивающий потенциал;
- выявлены и научно обоснованы теоретические и методические требования к проектированию электронно-образовательных контентов для реализации дополнительного математического образования;
- выявлены и обоснованы условия эффективности использования электронно-образовательных контентов в дополнительном математическом образовании школьников, что вносит определенный вклад в развитие теории и методики обучения математике в системе дополнительного математического образования.
Практическая значимость исследования заключается в:
- разработке примеров электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного образования школьников на основе современных мультимедийных технологий по темам «Именные теоремы школьного курса геометрии»; «Именные теоремы школьного курса алгебры»; «Развивающие задачи по математике»;
- разработке программы и методических рекомендаций для учителей математики по созданию авторских электронно-образовательных контентов для дополнительного математического образования школьников.
Результаты, полученные в диссертационном исследовании, могут быть применены в системе дополнительного математического образования школьников, при подготовке будущих бакалавров и магистров математического образования.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивались: опорой на методологию, теорию и методику обучения математике; применением известных теоретических и эмпирических методов, соответствующих предмету и задачам исследования; данными количественного и качественного анализа, экспертных оценок разработанных ЭОК; подтверждением гипотезы исследования.
Основные этапы исследования:
На первом этапе (2018/19 уч. г.) определялись основные характеристики исследования, проводился анализ ранее выполненных исследований по теме диссертации, нормативных документов (стандартов, программ), изучалась степень разработанности проблемы исследования, формулировался понятийный аппарат, выявлялись роль, место, цели и функции электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования, обосновывались принципы отбора содержания учебного материала для проектирования электронно-образовательных контентов по математике, разрабатывалась программа педагогического эксперимента, намечались сроки его проведения.
На втором этапе (2019/20 уч. г.) проводился анализ существующих электронно-образовательных контентов в системе дополнительного математического образования, разрабатывалась модель проектирования электронно-образовательных контентов по математике как средств реализации дополнительного математического образования, проводился поисковый этап эксперимента.
На третьем этапе (2020/21 уч. г.): проводился обучающий эксперимент и математическая обработка его результатов, анализ и обобщение полученных экспериментальных данных, формулировались выводы и методические рекомендации по итогам проделанной работы.
Апробация и внедрение результатов работы велись в течение всего исследования. Основные результаты исследования докладывались автором и обсуждались на заседаниях кафедры «Высшая математика и математическое образование» ТГУ; научно-исследовательском семинаре преподавателей, аспирантов и студентов кафедры; VIII Международной научной конференции «Математика. Образование. Культура» (к 240-летию со дня рождения Карла Фридриха Гаусса, 26-29 апреля 2017 года, Россия, г. Тольятти); Международной заочной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Математика и современность» (Луганск, 30 октября - 10 ноября 2017 г.); Международной научно-практической конференции «Современное математическое образование: опыт, проблемы, перспективы», посвященной 80-летнему юбилею доктора педагогических наук, профессора Каиржана Габдулловича Кожабаева (Казахстан, Кокшетау, 8 июня 2018 г.); IX Международной научной конференции «Математика. Образование. Культура» (24-26 апреля 2019 года, Россия, г. Тольятти); IV Международной научной конференции «Геометрия и геометрическое образование в современной средней и высшей школе (Россия, г. Тольятти, 2020 г.); IX Международной научно-методической дистанционной
конференции-конкурса молодых ученых, аспирантов и студентов «Эвристика и дидактика математики» (Донецк, 2020 г.); III Международной научно-практической конференции «Теоретико-методологические аспекты преподавания математики в современных условиях» (1-7 июня 2020 года, г. Луганск), лекциях, практических занятиях со студентами направления подготовки 44.04.01 Педагогическое образование, профиль «Математическое образование» института математики, физики и информационных технологий ТГУ. Разработанные ЭОК по математике апробировались в рамках математической школы при ТГУ с обучающимися 4-10 классов.
Основные результаты исследования отражены в 9 публикациях, в том числе, в двух статьях, рекомендованном ВАК РФ при Минобрнауки РФ [35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 119] .
Личный вклад автора состоит в непосредственном участии в планировании и проведении исследования, в том числе педагогического эксперимента; в апробации и представлении результатов исследования, в самостоятельном изложении диссертации и формулировании основных результатов проведенного исследования.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Электронно-образовательный контент как средство реализации дополнительного математического образования школьников представляет собой структурированный мультимедийный информационный материал, размещённый в электронном виде, воспроизводимый устройствами обработки цифровой информации и являющийся основой электронной образовательной среды. Его основными структурными элементами являются текстовый теоретический, наглядно-иллюстративный, справочный и задачный материал и связывающая их система навигационных элементов.
2. Электронно-образовательный контент может быть как самодостаточным средством реализации ДМО (например, в рамках дистанционного обучения), так и дополнительным дидактическим средством, повышающим самостоятельную познавательную деятельность обучающихся и обеспечивающим обучение в соответствии с индивидуальной траекторией обучения математике. Основные группы требований к процессу разработки и отбору содержания электронно-образовательных контентов - это дидактические, методические, технико-технологические, эргономические, эстетические и психологические.
3. Основой разработки электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников служит модель как единая методическая система, включающая целевой (являющийся вектором, отражающим результаты разработки электронно-образовательных контентов по математике), процессуальный (включающий методически значимые этапы разработки электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников с применением методов организации взаимодействия субъектов учебного процесса, форм и дидактических средств), содержательный (определяющий основы подбора теоретического и практического учебного материала для разработки электронно-образовательных контентов в качестве средства обучения в системе дополнительного математического образования) и результативный (включающий критерии и уровни, что дает возможность диагностировать эффективность применения разработанных электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования).
4. Эффективности разработки и использования электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников способствуют следующие педагогические условия: определение целей, методов, форм организации обучения посредством электронно-образовательных контентов с учетом исходного уровня подготовки обучающихся; отбор содержания электронно-образовательных контентов в соответствии с основными требованиями к содержанию; подбор и (или) создание визуально-наглядных, мультимедийных материалов; разработка системы задач в соответствии с уровнем подготовки учащихся и желаемым уровнем изучения математического материала; проектирование и разработка системы промежуточного и итогового контроля знаний; организации отношений между субъектами учебного процесса в рамках электронно-образовательных контентов, прогнозирования, регулирования и коррекции поведенческих реакций; проектирование и разработка навигационной системы электронно-образовательного контента.
На защиту также выносятся примеры электронно-образовательных контентов «Именные теоремы школьного курса геометрии», «Именные теоремы школьного курса алгебры», «Развивающие задачи по математике».
Структура диссертации выстроена в соответствии с логикой исследования и поставленными задачами. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, содержит 34 рисунка, 6 таблиц. Список используемой литературы и источников составляет 143 наименований. Основной текст работы изложен на 154 страницах.
1. Проблема проектирования электронно-образовательных контентов в качестве средств реализации дополнительного математического образования школьников является одной из актуальных задач современной теории и методики обучения математике в связи с ориентацией образования на цифровизацию и внедрение в практику дистанционных образовательных технологиий, а также его ориентированием на удовлетворение потребностей школьников в дополнительном математическом образовании.
2. Методологической основой разработки электронно-образовательных контентов по математике как средств реализации дополнительного математического образования школьников является совокупность таких подходов как системно-деятельностный и дифференцированный на основе принципов научности, доступности, наглядности, проблемности, последовательности и систематичности, надежности, адаптивности, интерактивности, полноты и непрерывности, индивидуализации, кроссплатформенности, мобильности, веб-ориентированности, интероперабельности и унификации.
3. Электронно-образовательный контент как средство реализации дополнительного математического образования школьников представляет собой структурированный мультимедийный информационный материал, размещённый в электронном виде, воспроизводимый устройствами обработки цифровой информации, используемый в процессе дополнительного математического обучения и являющийся основой электронной образовательной среды. Его основными структурными элементами являются текстовый теоретический, наглядно-иллюстративный, справочный материал и связывающая их система навигационных элементов.
4. Готовность учащихся к работе с электронно-образовательными контентами по математике в системе дополнительного математического образования включает в себя следующие составляющие: мотивационную (наличие обоснованного желания к математическому образованию, расширению и углублению математических знаний, совершенствованию навыков математической учебной деятельности), личностную (личностно-целевые установки обучающихся, наличие стремления к личностному росту, самообучению и самосовершенствованию, потребности в удовлетворении познавательной активности), интеллектуальную (уровень подготовки учащихся, имеющийся багаж математических знаний, наличие умений и навыков математической деятельности, стремление повышать свой интеллектуальный уровень развития, интерес к математике как к науке), цифровую (уровень владения прикладными программами, компьютерной грамотности, работой с навигационной системой, с глобальной сетью Интернет), деятельностную (наличие умений постановки целей и их достижения, в том числе посредством нестандартных, неординарных решений, наличие умений проявления творческой познавательной активности и взаимодействия с электронно-образовательными контентами и в сети Интернет), физическую (уровень физического развития для учебных нагрузок, индивидуальный адаптивный ресурс физического здоровья, возможность работы с компьютерной техникой) и рефлексивную (способность к самооценке учебной деятельности и достижению ее результатов, осознавание учебных и личных целей, удовлетворенность достижением результатов, реализацией своих стремлений). Эффективность работы с электронно-образовательными контентами в системе дополнительного математического образования со стороны пользователей зависит от их стремления к изучению математики, любознательности, уровня математической подготовки и компьютерной грамотности.
5. Разработанная модель проектирования электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников представлена в качестве единой структурированной системы. Целевой элемент ее задает концептуальную линию до достижения образовательных контентов по математике; процессуальный элемент включает совокупность методов и форм организации взаимных действий между участниками учебного процесса с применением электронно-образовательных контентов как средства обучения в системе дополнительного математического образования школьников; содержательный элемент отражает основные аспекты разработки и использования электронно-образовательных контентов (как теоретические, так и практические); результативный элемент представлен описанием критериев, показателей и уровней достижения учащимися личностных, предметных и метапредметных результатов.
6. Эффективность разработки и использования электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников может быть достигнута в случае реализации следующих педагогических условий: определение целей, методов, форм организации обучения посредством электронно-образовательных контентов с учетом исходного уровня подготовки обучающихся; отбор содержания электронно-образовательных контентов в соответствии с основными требованиями к содержанию; подбор и (или) создание визуально-наглядных, мультимедийных материалов; разработка системы задач в соответствии с уровнем подготовки учащихся и желаемым уровнем изучения математического материала; проектирование и разработка системы промежуточного и итогового контроля знаний; организации отношений между субъектами учебного процесса в рамках электронно-образовательных контентов, прогнозирования, регулирования и коррекции поведенческих реакций; проектирование и разработка навигационной системы электронно-образовательного контента. Также важным аспектом при этом является применение оптимальных методов и форм обучения на каждом из этапов учебного процесса.
7. Авторская программа курса «Разработка электронно-образовательных контентов по математике», имеющего своей целью обучить студентов технологиям конструирования электронных обучающих контентов по математике и познакомить с моделью разработки электронно-образовательных контентов, может использоваться как для изучения отдельной одноименной дисциплины базовой или вариативной части в высшем образовании, либо для факультативного курса для студентов- будущих учителей математики, а также как курса повышения квалификации для работающих учителей математики.
8. Апробирование теоретически обоснованной модели проектирования электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования, педагогических условий совместно с использованием оптимальных методов и форм обучения на всех этапах экспериментального процесса обучения показали положительную динамику в достижении учащимися предметных результатов, что может свидетельствовать об эффективности использования электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования, подтверждаемой показателями исследуемых критериев и их показателей.
Полученные результаты подтверждают выдвинутую нами гипотезу исследования. Проделанная работа предлагает один из способов решения вопросов применения электронно-образовательных контентов в системе дополнительного математического образования, и не претендует на однозначность и полноту решения исследуемой проблемы. На основе данного исследования можно выполнить работы по исследованию, например, вопросов, связанных с диагностированием трудностей применения электронно-образовательных контентов в системе дополнительного математического образования, или с повышением эффективности их применения в контексте оптимального выбора имеющихся на современном этапе цифрового развития программных продуктов и сетевых технологий.
2. Методологической основой разработки электронно-образовательных контентов по математике как средств реализации дополнительного математического образования школьников является совокупность таких подходов как системно-деятельностный и дифференцированный на основе принципов научности, доступности, наглядности, проблемности, последовательности и систематичности, надежности, адаптивности, интерактивности, полноты и непрерывности, индивидуализации, кроссплатформенности, мобильности, веб-ориентированности, интероперабельности и унификации.
3. Электронно-образовательный контент как средство реализации дополнительного математического образования школьников представляет собой структурированный мультимедийный информационный материал, размещённый в электронном виде, воспроизводимый устройствами обработки цифровой информации, используемый в процессе дополнительного математического обучения и являющийся основой электронной образовательной среды. Его основными структурными элементами являются текстовый теоретический, наглядно-иллюстративный, справочный материал и связывающая их система навигационных элементов.
4. Готовность учащихся к работе с электронно-образовательными контентами по математике в системе дополнительного математического образования включает в себя следующие составляющие: мотивационную (наличие обоснованного желания к математическому образованию, расширению и углублению математических знаний, совершенствованию навыков математической учебной деятельности), личностную (личностно-целевые установки обучающихся, наличие стремления к личностному росту, самообучению и самосовершенствованию, потребности в удовлетворении познавательной активности), интеллектуальную (уровень подготовки учащихся, имеющийся багаж математических знаний, наличие умений и навыков математической деятельности, стремление повышать свой интеллектуальный уровень развития, интерес к математике как к науке), цифровую (уровень владения прикладными программами, компьютерной грамотности, работой с навигационной системой, с глобальной сетью Интернет), деятельностную (наличие умений постановки целей и их достижения, в том числе посредством нестандартных, неординарных решений, наличие умений проявления творческой познавательной активности и взаимодействия с электронно-образовательными контентами и в сети Интернет), физическую (уровень физического развития для учебных нагрузок, индивидуальный адаптивный ресурс физического здоровья, возможность работы с компьютерной техникой) и рефлексивную (способность к самооценке учебной деятельности и достижению ее результатов, осознавание учебных и личных целей, удовлетворенность достижением результатов, реализацией своих стремлений). Эффективность работы с электронно-образовательными контентами в системе дополнительного математического образования со стороны пользователей зависит от их стремления к изучению математики, любознательности, уровня математической подготовки и компьютерной грамотности.
5. Разработанная модель проектирования электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников представлена в качестве единой структурированной системы. Целевой элемент ее задает концептуальную линию до достижения образовательных контентов по математике; процессуальный элемент включает совокупность методов и форм организации взаимных действий между участниками учебного процесса с применением электронно-образовательных контентов как средства обучения в системе дополнительного математического образования школьников; содержательный элемент отражает основные аспекты разработки и использования электронно-образовательных контентов (как теоретические, так и практические); результативный элемент представлен описанием критериев, показателей и уровней достижения учащимися личностных, предметных и метапредметных результатов.
6. Эффективность разработки и использования электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования школьников может быть достигнута в случае реализации следующих педагогических условий: определение целей, методов, форм организации обучения посредством электронно-образовательных контентов с учетом исходного уровня подготовки обучающихся; отбор содержания электронно-образовательных контентов в соответствии с основными требованиями к содержанию; подбор и (или) создание визуально-наглядных, мультимедийных материалов; разработка системы задач в соответствии с уровнем подготовки учащихся и желаемым уровнем изучения математического материала; проектирование и разработка системы промежуточного и итогового контроля знаний; организации отношений между субъектами учебного процесса в рамках электронно-образовательных контентов, прогнозирования, регулирования и коррекции поведенческих реакций; проектирование и разработка навигационной системы электронно-образовательного контента. Также важным аспектом при этом является применение оптимальных методов и форм обучения на каждом из этапов учебного процесса.
7. Авторская программа курса «Разработка электронно-образовательных контентов по математике», имеющего своей целью обучить студентов технологиям конструирования электронных обучающих контентов по математике и познакомить с моделью разработки электронно-образовательных контентов, может использоваться как для изучения отдельной одноименной дисциплины базовой или вариативной части в высшем образовании, либо для факультативного курса для студентов- будущих учителей математики, а также как курса повышения квалификации для работающих учителей математики.
8. Апробирование теоретически обоснованной модели проектирования электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования, педагогических условий совместно с использованием оптимальных методов и форм обучения на всех этапах экспериментального процесса обучения показали положительную динамику в достижении учащимися предметных результатов, что может свидетельствовать об эффективности использования электронно-образовательных контентов как средств реализации дополнительного математического образования, подтверждаемой показателями исследуемых критериев и их показателей.
Полученные результаты подтверждают выдвинутую нами гипотезу исследования. Проделанная работа предлагает один из способов решения вопросов применения электронно-образовательных контентов в системе дополнительного математического образования, и не претендует на однозначность и полноту решения исследуемой проблемы. На основе данного исследования можно выполнить работы по исследованию, например, вопросов, связанных с диагностированием трудностей применения электронно-образовательных контентов в системе дополнительного математического образования, или с повышением эффективности их применения в контексте оптимального выбора имеющихся на современном этапе цифрового развития программных продуктов и сетевых технологий.



