Т. А. Долматова

кандидат педагогических наук, заведующая отделом аспирантуры Кузбасской государственной педагогической академии

Тел.: (3843) 74-49-43; e-mail: asp-kuzgpa@yandex.ru

В статье раскрываются возможности профессионального становления будущих учителей биологии в педагогическом вузе в процессе их математической подготовки. Предлагаемые студентам курсы "Статистические методы обработки результатов научных исследований" и "Биометрия" как дополнение к основному курсу "Основы математической обработки информации" способствуют повышению продуктивности учебной деятельности студентов и формированию у них профессионально-функциональных компетенций.

Ключевые слова: математическая компетентность, исследовательская деятельность.

Современные условия быстро меняющегося мира, лавинообразный поток информации, господство массовой культуры создают серьезные затруднения для формирования полноценной самоактуализирующейся личности. "Важнейшим условием выживания и работы человека в информационном мире будет овладение методом научного познания мира или так называемого исследовательского стиля мышления" [1, с. 29].

Поэтому закономерно, что в современной школе исследовательская деятельность учащихся становится популярной формой учебной работы и необходимым средством развития самостоятельного творческого подхода учащихся к жизни. Однако для включения учеников в исследовательскую деятельность учителю самому нужно постоянно повышать свою профессиональную компетентность, уметь добывать новые знания, применять на практике методы научных исследований.

Математическое образование для современного учителя биологии является не только элементом общей культуры. Уровень его предметной подготовки зависит и от того, насколько он знаком с математическими моделями и методами их решения, которые используются при исследовании биологических и экологических объектов; знает и умеет

применять математико-статистические методы для обработки результатов самостоятельно проведенного исследования. Последнее сегодня актуально для участия студентов в научно-исследовательской работе, подготовке и защите выпускной квалификационной работы в вузе; в связи с необходимостью в дальнейшем руководить научно-исследовательской работой школьников.

В этой ситуации учитель биологии находится в уникальном положении. Он как, может быть, никакой другой предметник имеет огромные возможности для развития познавательных интересов учащихся через вовлечение их в биологические и экологические исследования. Объекты для проведения таких исследований, как правило, разнообразны и доступны учащимся.

В связи с этим логическим продолжением базового курса "Основы математической обработки информации" для бакалавров направления подготовки "Педагогическое образование" профиля "Биология" является изучение курса "Статистические методы обработки результатов научных исследований", который, в свою очередь, является основой для изучения курса "Биометрия". Необходимость изучения данных предметов подтверждается проведенным опросом преподавателей профилирующих дисциплин (ботаники, зоологии, анатомии, физиологии, генетики и т. д.), в ходе которого было выявлено, что математические модели явлений и процессов, с которыми приходится иметь дело в данных разделах биологической науки, носят в основном вероятностно-статистический характер. В исследованиях этих моделей широко используется аппарат математической статистики.

Формально биометрия - это совокупность математических методов, применяемых в биологии и заимствованных, главным образом, из области математической статистики и теории вероятностей. Наиболее тесно биометрия связана с математической статистикой, хотя имеет свои отличительные черты. В отличие от математической статистики, которая рассматривает массовые явления в общем виде, не обращаясь к специфике составляющих их элементов, биометрия исследует конкретные биологические объекты с применением математических методов. Биометрия - это раздел биологии, содержанием которого является планирование наблюдений и статистическая обработка их результатов [2].

Целью данного курса является формирование у студентов умений и навыков исследования биологических объектов с применением математических методов.

Исходя из цели сформулированы следующие задачи курса:

- ознакомить студентов со спецификой биометрии и ее местом в системе биологических наук;

- сформировать понимание значимости биометрии для проведения биологических исследований;

- ознакомить с системой понятий биометрии, используемых в исследовательской работе;

- сформировать опыт применения биометрических методов в исследовательской деятельности (на конкретных примерах).

Профессиональную компетентность будущего учителя биологии можно рассматривать как единство когнитивной, деятельностной и мотивационной готовности и способности выпускника осуществлять профессиональную деятельность. Мы рассматриваем математическую компетентность как органичную составляющую профессиональной компетентности будущего педагога.

Основными структурными компонентами математической компетентности будущего учителя биологии мы считаем базовую математическую компетентность, которая формируется при изучении основ математической обработки информации и статистических методов обработки результатов научных исследований, и специальную математическую компетентность, формируемую при изучении биометрии. Тогда математическая компетентность - это ожидаемый интегрированный результат обучения обозначенным курсам будущих учителей биологии, отражающий умение и готовность решать задачи, возникающие при выполнении профессиональных функций на основе математических знаний.

Нами выделены критерии сформированности математической компетентности будущего учителя биологии: мотивационный, когнитивный и деятельностный.

В качестве показателей критериев сформированности базовой математической компетентности выступают:

- для мотивационного критерия: интерес к изучению математики, потребность (желание) овладеть математическими знаниями и умениями, готовность к использованию математических знаний и умений на практике;

- для когнитивного критерия: знание основных математических понятий, теорем; знание математических моделей и связанных с ними методов решения задач; знание методов математической статистики, применяемых для обработки опытных данных;

- для деятельностного критерия: умение решать абстрактные математические задачи; умение применять математические знания, умения и навыки при решении прикладных задач; умение применять методы математической статистики для обработки опытных данных.

Показателями критериев сформированности специальной математической компетентности являются следующие:

- для мотивационного критерия: потребность овладеть методами математической статистики для планирования биологических наблюдений и обработки полученных результатов, готовность к использованию биометрических знаний и умений на практике;

- для когнитивного критерия: знание методов математической статистики, применяемых для планирования и обработки результатов биологических наблюдений;

- для деятельностного критерия: умение применять методы математической статистики для планирования и обработки результатов биологических наблюдений.

На основе выбранных критериев и показателей мы выделяем следующие уровни сформированности математической компетентности студентов-биологов: ориентационно-интуитивный (отражает ориентацию студентов в математических знаниях, умениях и интуитивное, неосознанное отношение к изучению математики), адаптационно-репродуктивный (выполнение студентами заданий по образцу; проявление у них элементов самостоятельности в решении задач, применении полученных знаний) и продуктивный (самостоятельность студентов в применении математических знаний и умений).

Качество подготовки будущего специалиста напрямую зависит от того, насколько получаемые в вузе знания и умения профессионально востребованы и значимы. Для повышения уровня мотивации к учению, а также интереса к будущей профессии необходимо, чтобы обучение любой дисциплине в вузе имело профессиональную направленность и вносило определенный вклад в формирование профессиональной компетентности будущего специалиста.

ЛИТЕРАТУРА

1. Сергеева М. Г. Развитие исследовательской деятельности учащихся // Наука и образование: Метод, сб. - М., 2001.

2. Лакин Г. Ф. Биометрия: Учеб. пособ. для биол. спец. вузов. - М.: Высш. шк., 1990.

"BIOMETRICS" INTEGRATIVE COURSE AS A NECESSARY COMPONENT OF PROFESSIONAL TRAINING OF FUTURE TEACHERS OF BIOLOGY

T.A. Dolmatova

candidate of pedagogic sciences, head of the Department of Postgraduate Education of the Kuzbass State Pedagogical Academy

The article deals with the possibilities of becoming a professional future teacher of biology in pedagogical higher educational establishment in the process of their mathematical training. The courses "Statistical methods of processing of results of scientific researches" and "Biometrics" as an addition to the main course "Fundamentals of mathematic processing of information", which are offered to students, facilitate increasing of efficiency of educational activity of students and formation of professional and functional competencies.

Key words: mathematical competence, research activity.