Основы исследований в физико-математическом образовании

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ТОБОЛЬСКИЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА

(ФИЛИАЛ) ТЮМГУ

                                                                       

«УТВЕРЖДАЮ»:

Директор

______________/ /

«___»  ________201__ г.

ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЙ В ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОМ ОБРАЗОВАНИИ

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для обучающихся направления 44.03.05 «Педагогическое образование»

профиля подготовки «Математика, технология»

форма обучения – очная

Тобольск  2016

. Основы исследований в физико-математическом образовании. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для обучающихся по направлению 44.03.05. «Педагогическое образование». Тобольск, 2016, 13 с.

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом рекомендаций и ПрОП ВО по направлению подготовки.

Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ: Основы математической обработки информации [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www. umk3plus. utmn. ru, свободный.

Рекомендовано к изданию кафедрой физики, математики, информатики и методик преподавания. Утверждено директором Тобольского педагогического института им. (филиал) ТюмГУ в г. Тобольск

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: , канд. пед. наук, доцент, заведующий кафедрой физики, математики, информатики и методик преподавания.

© Тобольский педагогический институт им. (филиал) ТюмГУ в г. Тобольск, 2016

©

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

1.1. Цель дисциплины

Основной целью курса «Основы исследований в физико-математическом образовании» является подготовка будущего бакалавра к организации и проведению исследовательской деятельности на высоком методическом и научном уровне.

1.2. Задачи дисциплины

При изучении курса «Основы исследований в физико-математическом образовании» ставятся следующие задачи:

Сформировать у обучающихся знаний  об этапах экспериментальной работы. Сформировать знания, умения и навыки необходимые для успешной организации и проведения исследовательской работы. Ознакомить обучающихся с методами математической статистики и другими математическими методами количественной обработки эмпирических данных. Сформировать знания, умения и навыки необходимые для успешного проведения обработки и анализа результатов научно-исследовательской работы. Приобщить обучающихся к применению в исследовательской работе информационных технологий.

2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

2.2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

– способностью к самоорганизации и самообразованию (ОК-6);

– готовностью использовать систематизированные теоретические и практические знания для постановки и решения исследовательских задач в области образования (ПК-11).

Обучающийся  должен

иметь представление:

об актуальных научных проблемах в системе физико-математического образования; об организации и проведении (логике исследовательского поиска) исследования в физико-математическом образовании; о научной новизне, теоретической и практической значимости исследования; о возможности и необходимости применения математических методов в педагогических исследованиях;

знать и понимать:

компоненты научного аппарата психолого-педагогического исследования; основные этапы и виды эксперимента в области образования; методы теоретического и эмпирического исследования для решения поставленных задач;

уметь:

формулировать тему научной работы, объект, предмет, цели, научные задачи, гипотезу исследования; планировать проведение эксперимента в области образования; осуществлять поиск, обработку и хранение научной информации; рационально выбирать методы теоретического и эмпирического исследования; применять методы статистической обработки и интерпретировать их результаты относительно проведенного эксперимента;

владеть:

навыками оформления результатов исследовательской работы; навыками работы с компьютерными пакетами программ для решения поставленных задач.

Карта компетенций дисциплины

код	Формулировка компетенции	Результат обучения в целом	Результаты обучения по уровням освоения материала	Виды занятий	Оценочные средства
минимальный	базовый	повышенный
ОК-6	способностью к самоорганизации и самообразованию	Знает: современные актуальные проблемы физико-математического образования	имеет представление об основных актуальных проблемах в физико-математическом образовании	знает об основных актуальных направлениях исследований в физико-математическом образовании	знает основные инновационные подходы в физико-математическом образовании, основные научные школы	Лекции, практические занятия	Опрос, выполнение домашних заданий
Умеет:  планировать проведение эксперимента в области образования	осуществлять подбор, систематизацию информации, необходимой для проведения исследования	анализировать, обобщать источники  информации, литературу	качественно и количественно обрабатывать информацию	Лекции, практические занятия	Аудиторные контрольные работы, выполнение домашних заданий, опрос
Владеет: инструментарием, необходимым для использования методов математической обработки информации	необходимыми  знаниями для перевода профессиональной ситуации на язык математики	математическим инструментарием в соответствии со спецификой анализируемого класса реальных задач, необходимых для достижения поставленной цели; методами анализа и моделирования реальных исходных данных.	математическим инструментарием преобразования разнообразных форм исходных данных с целью их удобного представления для дальнейшего анализа и моделирования для решения образовательных и профессиональных задач.	Лекции, практические занятия	выполнение домашних заданий, опрос, тестирование
ПК-11	готовностью использовать систематизированные теоретические и практические знания для постановки и решения исследовательских задач в области образования	Знает: об организации и проведении (логике исследовательского поиска) исследования в физико-математическом образовании	понимает значение и роль научного исследования в физико-математическом образовании	компоненты научного аппарата психолого-педагогического исследования	основные этапы и виды эксперимента в области образования	Лекции, практические занятия	Домашние  работы, собеседование, тестирование
Умеет:  использовать методы преобразования информации	формулировать тему научной работы, объект, предмет, цели, научные задачи, гипотезу исследования;	планировать проведение эксперимента в области образования	применять методы статистической обработки и интерпретировать их результаты относительно проведенного эксперимента	Лекции, практические занятия	Домашние  работы, собеседование, тестирование
Владеет: навыками исследовательской деятельности	выявлять актуальные проблемы в области физико-математического образования	определять логику исследования	проводить, оформлять  и презентовать результаты исследовательской работы	Лекции, практические занятия	Домашние  работы, собеседование, тестирование

3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Вид учебной работы	Семестр	Всего часов	СРС
Общая трудоемкость	5,6	144	88
Аудиторные занятия	56	36
Лекции	18	18
Практические занятия (семинары)	34	34
Вид отчетности по дисциплине	Зачет, экзамен

4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п	Разделы дисциплины	Всего часов	Лекции	Практические
1	2	3	4	5
1.	Общая характеристика психолого-педагогического исследования	10	6	4
2.	Методы и методики психолого-педагогического исследования	20	10	10
3.	Интерпретация результатов исследования.	6	2	4

4.2. Содержание разделов дисциплины

4.2.1. Лекционный курс

Семестр	№ лекции	Раздел, тема учебного курса, содержание лекции	Количество часов
5	1, 2	Раздел 1. Общая характеристика психолого-педагогического исследования Тема 1. Актуальные научные проблемы в системе физико-математического образования. Основы методологии и методики научного творчества. Понятие о психолого-педагогическом и психологическом исследовании. Теоретические основы и проблематика современных психолого-педагогических исследований. Источники и условия исследовательского поиска.	4
3	Раздел 1. Тема 2. Понятийный аппарат научного исследования, его содержание и характеристика. Основные элементы методологического аппарата исследования. Обоснование актуальности исследования. Проблема и тема исследования. Объект и предмет исследования. Цели, задачи, гипотеза в педагогическом исследовании, научная новизна, теоретическая и практическая значимость.	2
4	Раздел 2. Методы и методики психолого-педагогического исследования Тема 3. Теоретические и эмпирические методы исследования элементов системы физико-математического образования. Понятие о методах исследования в педагогике. Теоретические методы исследования. Общенаучные и собственно педагогические методы исследования. Психологические и социологические методы в педагогическом исследовании. Функции и возможности теоретических методов. Анализ и синтез, дедукция и индукция, классификация, абстрагирование, идеализация и другие методы теоретического анализа.	2
5	Раздел 2. Тема 4. Эмпирические методы в педагогическом исследовании как способы сбора информации о педагогических фактах. Инструментарий исследования (анкеты, тесты, опросники и т. д.). Изучение и анализ литературных источников. Наблюдение, анкетирование, интервьюирование, тестирование, экспертиза в педагогическом исследовании.	2
6, 7	Раздел 2. Тема 5 Этапы проведения экспериментальной работы. Методы сбора экспериментальных данных. Психолого-педагогический эксперимент. Определение эксперимента как метода исследования. Виды экспериментов. Этапы проведения экспериментальной работы. Цели эксперимента. Задачи эксперимента. Гипотезы эксперимента и предъявляемые к ним требования. Научная и статистическая гипотезы. Общие принципы проверки статистических гипотез. Рекомендации по организации и проведению эксперимента.	4
8	Раздел 2. Тема 6. Основы разработки экспериментальных материалов. Математические и статистические методы в педагогическом исследовании. Первоначальная статистическая обработка результатов эксперимента: табулирование и представление данных.	2
9	Раздел 3. Интерпретация результатов исследования Тема 7. Приемы интерпретации результатов исследований. Способы табличного и графического представления результатов эксперимента. Виды таблиц и их построение. Графическое представление экспериментальных данных. Обработка и интерпретация полученных результатов исследования. Оформление результатов научного труда.	2

4.2.2. Практические (семинарские) занятия

№ занятия	Наименование темы занятия	Раздел, тема дисциплины	Кол-во часов
1	Основные элементы методологического аппарата исследования. Обоснование актуальности исследования. Проблема и тема исследования. Объект и предмет исследования. Цели, задачи, гипотеза в педагогическом исследовании. Логика исследования, его основные этапы. Работа с авторефератами диссертаций и ВКР	Раздел 1. Тема 2. Понятийный аппарат научного исследования, его содержание и характеристика	4
2
3	Теоретические методы исследования. Общенаучные и собственно педагогические методы исследования. Анализ и синтез, дедукция и индукция, классификация, абстрагирование, идеализация и другие методы теоретического анализа. На примере авторефератов диссертаций, ВКР и курсовых работ обучающихся. Выступления с индивидуальными заданиями.	Раздел 2. Тема 3. Понятие о методах исследования в педагогике. Теоретические методы исследования	2
4	Изучение и анализ литературных источников. Наблюдение, анкетирование, интервьюирование, тестирование, экспертиза в педагогическом исследовании. Инструментарий исследования (анкеты, тесты, опросники и т. д.). На примере авторефератов диссертаций, ВКР и курсовых работ. Составление библиографического списка литературы.	Раздел 2. Тема 4. Эмпирические методы в педагогическом исследовании	4
5
6	Этапы проведения экспериментальной работы. Цели эксперимента. Задачи эксперимента. Гипотезы эксперимента и предъявляемые к ним требования. Работа с авторефератами диссертаций, ВКР и курсовыми работами. Рекомендации по организации и проведению эксперимента.	Раздел 2. Тема 5. Психолого-педагогический эксперимент.	2
7	Математические и статистические методы в педагогическом исследовании	Раздел 2. Тема 6. Психолого-педагогический эксперимент.	2
8, 9	Виды таблиц и их построение. Графическое представление экспериментальных данных. Гистограммы и их применение на практике. Обработка и интерпретация полученных результатов исследования. Подготовка доклада. На примере авторефератов диссертаций и ВКР.	Раздел 3. Тема 7. Приемы интерпретации результатов исследований.	4

4.2.3. Задания для самостоятельной работы обучающихся

Темы рабочей программы для самостоятельного изучения	Перечень домашних заданий и других вопросов для самостоятельного изучения	Сроки выполнения	Кол-во часов Форма контроля
Раздел 1. Тема 2. Понятийный аппарат научного исследования, его содержание и характеристика	Изучение автореферата и трех выпускных квалификационных работ (по педагогике, психологии и методике). Обоснование актуальности исследования. Проблема и тема исследования. Объект и предмет исследования. Цели, задачи, гипотеза в педагогическом исследовании. Написание рецензии на одну из работ.	1-4 неделя	6 Проверка рецензий
Раздел 2. Тема 4. Эмпирические методы в педагогическом исследовании	Наблюдение, анкетирование, интервьюирование, тестирование, экспертиза в педагогическом исследовании. Инструментарий исследования (анкеты, тесты, опросники и т. д.). Привести примеры. Изучение и анализ литературных источников. Работа над библиографическим аппаратом. Подобрать  (составить библиографический список из разных источников к одной из работ, включая Интернет-ресурсы).	5 – 8 неделя	6 Выступле-ния обучающихся Проверка выполне-ния заданий
Раздел 2. Тема 5. Этапы проведения экспериментальной работы. Методы сбора экспериментальных данных.	Проанализировать этапы опытной работы по педагогике; выявить специфику констатирующего и формирующего этапов эксперимента; видов эксперимента, используя ВКР и авторефераты диссертаций по методике обучения и воспитания.	9-12 неделя	6 Проверка письмен-ного описания этапов экспери-мента
Раздел 2. Тема 6. Математические и статистические методы в педагогическом исследовании	Проанализировать способы систематизации и обобщения полученных в ходе опытно-экспериментальной работы результатов на примере ВКР и авторефератов диссертаций; познакомиться с элементарными сведениями о способах статистической обработки материала и его интерпретации; привести примеры.	13-15 неделя	6 Выступ-ления на семинаре
Раздел 3. Тема 7. Истолкование, апробация и оформление результатов исследования	Рассмотреть требования, предъявляемые к оформлению научной работы по педагогике, психологии, ТиМОМ и процедуре защиты дипломной работы; выявить типичные ошибки, связанные с нарушением стиля научного изложения, оформлением библиографии, цитацией, конструкцией доклада, подготавливаемого к защите дипломной работы. Подготовить выступление по одной из тем, предложенных преподавателем.	16-18 неделя К зачету	6 Выступле-ние с научным докладом Проверка подготов-ленных материа-лов
По всем темам лекций и практических занятий	Изучение и научной психолого-педагогической и методической литературы (основной и дополнительной; реферирование, конспектирование).	В течение семестра	6 Проверка конспектов

4.2.4. Лабораторный практикум

Не предусмотрен.

5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

5.1. Рекомендуемая литература

а) Основная литература

, етодология и методы психолого-педагогического исследования: Учеб. Пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. – М.: Издательский центр «Академия», 2009. – 208 с. Организация учебно-исследовательской деятельности студентов физико-математического факультета: Учеб. пособие / сост. . – Тобольск: ТГСПА им. , 2011. – 144 с. Савченко, и организация педагогического исследования : учебно-методическое пособие / . - Новокузнецк : Кузбасская государственная педагогическая академия, 2008. - 55 с. - ISBN 978-5-85117-4155 ; То же [Электронный ресурс]. - URL:http://biblioclub. ru/index. php? page=book&id=88681

б) Дополнительная литература

сихологическое тестирование. 7-е изд. – СПб.: Питер, 2003. –688 с. Брызгалова в научно-педагогическое исследование: Учебное пособие. – 3-е изд., испр. и доп. – Калининград: Изд-во КГУ, 2003. – 151 с. Гмурман вероятностей и математическая статистика: Учеб. пособие для вузов. – Изд. 7-е, стер. – М.: Высш. шк., 2001. – 479 с. , Краснянская математической статистики в педагогических исследованиях: Непараметрические методы. – М.: Педагогика, 1987. – 160 с. Граничина методы психолого-педагогических исследований: Учебное пособие. – СПб.: Изд-во РГПУ им. , 2002. – 48 с. Ермолаев статистика для психологов: Учебник / . – 2-е изд., испр. – М.: Московский психолого-социальный институт: Флинта, 2003. – 336 с. , Поташник учителю подготовить и провести эксперимент: Методическое пособие. – М.: Педагогическое общество России, 2004. – 144 с. Изюмов, технологии в науке и образовании : учебное пособие / , ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Томский Государственный Университет Систем Управления и Радиоэлектроники (ТУСУР). - Томск : Эль Контент, 2012. - 150 с. : ил.,табл., схем. - ISBN 978-5-4332-0024-1; То же [Электронный ресурс]. - URL: http://biblioclub. ru/index. php? page=book&id=208648 Образцов и методы психолого-педагогического исследования: Курс лекций. – Орел, 2002 . – 292 с. Педагогика: Учебное пособие для студентов педагогических учеб-ных заведений / , , . – М.: Школа-Пресс, 1998. – 510 с. Саранцев методики обучения математике. – Саранск: Тип. «Крас. Окт.», 2001. – 114 с Челышкова и практика конструирования педагогических тестов: Учебное пособие. – М.: Логос, 2002. – 432 с. Сидоренко математической обработки в психологии. – СПб.: Речь, 2001.–350 с. Сичивица и формы научного познания. – М.: Высшая школа, 1972. – 95 с. Смирнов педагогика: В тезисах, дефинициях, иллюстрациях. – М.: Педагогическое общество России, 1999. – 416 с. Соловьева подготовки к научной деятельности и оформление ее результатов (для студентов и аспирантов). – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во АПК и ПРО, 2003. – 102 с. Филатова, проблемы социальной науки и социального образования: учебное пособие / , . - Кемерово: Кемеровский государственный университет, 2010. - 65 с. - ISBN 978-5-8353-1039-5; То же [Электронный ресурс]. - URL:http://biblioclub. ru/index. php? page=book&id=232344 , Новикова и практика организации экспериментальной работы в общеобразовательных учреждениях. – М.: Изд-во АПК и ПРО, 2003. – 116 с.

5.2. Средства обеспечения дисциплины

компьютерные программы:

Программа «Камертон-мини». Программный модуль «Master Test» и др. Научные психолого-педагогические и методические пособия, авторефераты диссертаций, диссертации, выпускные квалификационные работы, курсовые работы студентов.

6. МАТЕРИАЛЬНО – ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения данной дисциплины имеется:

– оборудованный компьютерный класс, аудитории;

– технические средства обучения: видеомагнитофон, диапроектор, мультимедийный портативный переносной проектор, мультимедийное обеспечение, настенный экран.

7. СОДЕРЖАНИЕ ПРОМЕЖУТОЧНОГО И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ

Формы контроля

№	Формы контроля
1.	Выступление на практических занятиях.
2.	Проверка и рецензирование выполнения письменных учебных заданий.
3	Собеседование на консультации.
4	Зачёт.
5	Экзамен

Рубежные баллы рейтинговой системы оценки успеваемости обучающихся

Вид аттестации	Допуск к аттестации	Зачёт	Экзамен (соответствие рейтинговых баллов и академических оценок)
Удовл.	Хорошо	Отлично
40 баллов	61 балл	61-75 баллов	76-90 баллов	91-100 баллов

Примерный перечень вопросов к экзамену

Качество знаний и качество образования: в чем несовпадение этих понятий? Дайте характеристику основных направлений обновления и развития образования. Дайте характеристику требований к учителю XXI века. Перечислите направления исследований в образовании. Охарактеризуйте теоретические основы и проблематику современных психолого-педагогических исследований. Охарактеризуйте источники и условия исследовательского поиска. Охарактеризуйте специфику научного познания, отличие его от стихийно-эмпирического. Перечислите виды исследований в области образования, дайте им характеристику. Перечислите компоненты научного аппарата психолого-педагогического исследования. Как обосновывается актуальность исследования, объект и предмет исследования? Охарактеризуйте цели, задачи и гипотезу исследования. Логика исследования и его основные этапы. Охарактеризуйте функции и возможности теоретических методов исследования (анализ, синтез, индукция, дедукция и др.).  Охарактеризуйте эмпирические методы исследования (наблюдение, анкетирование, тестирование, интервьюирование и др.). Дайте характеристику инструментарию исследования (анкеты, тесты, опросники и т. д.). Какие требования предъявляются к составлению библиографического списка? Приведите примеры. Дайте характеристику эксперимента как метода исследования. Виды экспериментов. Перечислите основные этапы организации эксперимента. Охарактеризуйте специфику констатирующего и формирующего этапов эксперимента. Как проводится первоначальная статистическая обработка результатов эксперимента? Дайте характеристику статистическим методам обработки результатов эксперимента: а) критерий Макнамара; б) критерий «хи-квадрат» и др. Охарактеризуйте требования к оформлению научной работы (на примере ВКР).

8. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

8.1. Методические рекомендации

В соответствии с задачами подготовки обучающихся в программе по дисциплине «Основы исследований в физико-математическом образовании» раскрываются задачи формирования методологической культуры у современного специалиста образовательной сферы.

Программа курса «Основы исследований в физико-математическом образовании» реализуется в процессе чтения лекций, проведения практических (семинарских) занятий, организации самостоятельной работы обучающихся, групповых, индивидуальных консультаций, собеседований в связи с подготовкой к зачету, написания рефератов, докладов, проведения педпрактики.

Цикл данных лекционных и лабораторно-практических занятий направлен на помощь начинающему исследователю осознать современную ситуацию в образовании, проанализировать успехи и недостатки, вскрыть резервы, увидеть стратегические ориентиры, овладеть методикой организации и проведения исследовательской работы.

На лекциях раскрываются основы методологии и методики научного творчества, логическая структура, методы и методики психолого-педагогического исследования.

На практических занятиях рассматриваются основные элементы методологического аппарата исследования, логика исследования, его основные этапы, методы исследования, организация эксперимента, представление результатов исследования на примере авторефератов диссертаций и ВКР. Разработка индивидуальных заданий осуществляется преподавателем с учетом имеющейся в распоряжении вуза материальной базы, учебно-методической литературы.