Didactic foundations of software structuring in the process of teaching science disciplines and mathematics at pedagogical universities

Abstract

Science disciplines and Mathematics are considered to be a fundamental evidential and technical base of modern researches and production; they contribute to the formation of scientific worldview, intellectual development, provide acquisition of knowledge and skills necessary for working with a PC. When developing the technology of structuring software for teaching science disciplines and Mathematics at pedagogical universities one should regard that it must cover all structural components of the educational process (target, motivational, content, operative and regulative, as well as estimation and result). The relevance of the research is explained by the necessity of determining didactic foun-dations of software structuring in the process of teaching scientific disciplines and Mathematics, as it affects the level of future teachers’ professional competence. The paper aims to prove the necessity of software structuring as a way of achieving the optimal combination of different program teaching methods which provides the development of students’ self-study skills in the process of mastering scientific disciplines and Mathematics. The has been conducted the peda-gogical experiment aimed at checking the efficiency of the developed technique of structuring the software for teaching science disciplines and Mathematics at the Department of Physics and Mathematics of Donbas State Pedagogical Uni-versity involving 120 2nd-5th year students divided into control and experimental groups. The checking was carried our according to the following criteria: motivational; cognitive; vocational. Pearson's chi-squared test (χ2) was used for the research outcomes verification. The carried out pedagogical experiment has proved the expediency of the developed technology of software structuring in the process of teaching scientific disciplines and Mathematics, which provides the increase of the level of students’ professional competence. Дисципліни природничо-математичного циклу становлять фундаментальну доказову і техніко-конструктивну базу сучасних наукових досліджень і виробництва, сприяють формуванню наукового світогля-ду, інтелектуальному розвиткові, забезпечують засвоєння необхідних для роботи з комп’ютером знань і вмінь. У процесі розробки технології структурування програмного забезпечення навчання природничо-математичних дисциплін у педагогічних університетах слід ураховувати, що вона має комплексно охоплювати всі структурні компоненти процесу навчання: цільовий (передбачає усвідомлення викладачем і прийняття студентами мети та завдань дисципліни); мотиваційний (забезпечує стимулювання розвитку в студентів інтересу до дисципліни, потреби у розв’язанні поставлених завдань); змістовий (визначається навчальним планом, державними навчальними програмами та підручниками); операційно-регулятивний (вимагає одночасного здійснення контролю за перебігом та результатами навчального процесу); оціночно-результативний (спрямований на здійснення оціню-вання досягнутих студентами результатів, формулювання висновків, з’ясування причин відхилень від заплано-ваних результатів). Метою статті є дослідження необхідності структурування програмного забезпечення приро-дничо-математичних дисциплін як способу досягнення оптимального поєднання різних програмних та інших засобів навчання, що забезпечує формування умінь самостійної пізнавальної діяльності студентів під час ви-вчення предметів зазначеного циклу. Для розв’язання поставлених завдань використано теоретичні методи (вивчення, аналіз та узагальнення наукової літератури з метою ознайомлення зі станом досліджуваної пробле-ми); емпіричні методи (спостереження, анкетування, тестування, метод незалежних оцінок для діагностики стану сформованості педагогічної готовності вчителів, педагогічний експеримент – для перевірки ефективності визначеної розробленої технології структурування програмного забезпечення навчання природничо-математичних дисциплін у педагогічних університетах); методи математичної статистики − для обробки ре-зультатів експериментальної роботи. Перевірка здійснювалася за наступними критеріями: мотиваційний (рівень сформованості мотивів щодо вивчення природничо-математичних дисциплін); когнітивно-діяльнісний (рівень навчальних досягнень студентів із природничо-математичних дисциплін); професійно-орієнтований (сформо-ваність методичних знань та організаційних умінь у використанні комп’ютерних технологій в процесі викла-дання природничо-математичних дисциплін у шкільній практиці). Вірогідність визначення результатів педаго-гічного експерименту було перевірено критерієм Пірсона. Проведений педагогічний експеримент довів доцільність розробленої технології структурування програмного забезпечення навчання природничо-математичних дисциплін, що забезпечує підвищення рівня професійної готовності майбутніх учителів у плані оволодіння й засвоєння матеріалу з природничо-математичного циклу.