Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ И РЕШАЕМЫЕ ИМИ ДИДАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ
1.1. Анализ компьютерных средств обучения в их историческом и логическом развитии 21
1.2. Дидактические возможности компьютерных средств обучения 38
1.3. Компьютерные средства и их роль в обучении
1.4. Компьютерные программно-методические средства обучения как объект изучения в педагогическом вузе 83
Выводы ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ 94
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ И ПРОВЕРКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОДГОТОВКИ БУДУЩЕГО УЧИТЕЛЯ ИНФОРМАТИКИ К РАБОТЕ С КОМПЬЮТЕРНЫМИ ПРОГРАММНО-МЕТОДИЧЕСКИ МИ СРЕДСТВАМИ 97
2.1. Система формирования знаний и умений в работе с компьютерными программно-методическими средствами 97
2.2. Организация изучения студентами педагогических вузов компьютерных программно-методических средств на спецкурсе «основы информационной педагогики»... 108
2.3. Экспериментальная проверка эффективности подготовки будущих учителей aинформатики к использованию компьютерных программно-методических средств 124
Выводы ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 156
- Анализ компьютерных средств обучения в их историческом и логическом развитии
- Компьютерные программно-методические средства обучения как объект изучения в педагогическом вузе
- Система формирования знаний и умений в работе с компьютерными программно-методическими средствами
Введение к работе
щ Актуальность исследования. В настоящее время процесс Sj информатизации приобретает глобальный характер и рассматривается f как всеобщий и неизбежный период развития человеческой цивилизации [117, 144]. Процесс информатизации можно сравнить с появлением
I письменности, это качественный скачок в развитии человечества, еще один шанс для решения многих глобальных проблем современности и, возможно, самой главной из них — проблемы выживания человечества * [193].
Проблема информационного развития государства в современных условиях рассматривается не только как научно-техническая, но и как проблема экономического выживания и устойчивого развития стран в современном мире [21, 144].
В этом процессе выделяются такие направления как: [90] - комплексная автоматизация средств труда, технологических и **' производственных процессов, развитие интеллектуальных, наукоёмких и экологобезопасных производств и технологий, организация массового производства вычислительной техники и средств связи; - информатизация научных процессов, создание промышленного производства программных средств, баз данных и знаний; - информатизация образования, создание механизма интенсивного f использования в системе образования нового знания, полученного в 1 различных научных отраслях. *' Восточная философия утверждает, что жизнь человека протекает не только в направлении из настоящего в будущее, в определенном смысле она осуществляется также в направлении из будущего в настоящее. Смысл этого утверждения заключается в том, что наше будущее в значительной мере зависит от того, каким мы его себе представляем.
Поэтому информатизация образования, особенно его базового звена - средней школы, ключевое условие информатизации общества [42, 99].
В педагогической науке наметились определенные тенденции, направленные на прогнозирование развития данного процесса: изменение образовательной парадигмы в условиях информатизации образования (А.П.Ершов [72], С.А.Жданов [112], И. А. Заинчковский [76], А. Ю. Кравцова [112], М. П.Лапчик [112], О. Н. Лучко [112], И. В. Роберт [112]); информационные технологии как основа развития современной общеобразовательной школы (Г. А. Абумова [75], Н. В. Василенко [75], Н. Ермеков [71], С. Кунанбаева [71]); теория и практика моделирования аудиовизуальных технологий обучения (Ю. О. Овакимян [142]), информационные и организационные модели компьютерного обучения (В. Ю. Баранов [20]); роль информационных технологий в формировании единого образовательного пространства (Жог В. И. [75], Лейбовский М. А. [75], М. Н. Панкина [145]); совершенствование методики преподавания посредством компьютерной диагностики знаний и уменш (Г. Б. Ахметова [75], О. И. Беляков [75], А. Л. Галкин [75], Л. В. Корчагина [104]); проблемы информатизации экономического (Л. В. Глухова [47]), агроинженерного (О. Н. Беришвили [24]) и валеологического (А. С. Имангалиев [140]) образования; оценка влияния компьютерных средств в обучении иностранным языкам (Л. А. Игнатовская [83], С. В. Марина [120], Д. Сагимбаева [140]); - воздействие информационных технологий на сознание и здоровье человека (Б. Б. Бурибаев [140], Р. М. Дузбаева [140], М.А. Пивоварова [148]).
Институтом ЮНЕСКО в 32 странах, в том числе в России и Республике Казахстан, созданы «Focal point» (опорные точки) для изучения педагогических возможностейинформационно-коммуникационных технологий [140, 99].
Учитывая необходимость информатизации образования, в настоящее время взят курс на 100 % оснащение компьютерами школ в России [152] и Казахстане [49]. Кроме того, в России проходят конкурсы на разработку электронных учебников по всем основным школьным предметам [181], создан Российский фонд компьютерных программ РОСФОКОМЩ183].
При министерстве образования и науки Республики Казахстан создан Республиканский научно-методический центр информатизации образования [49] (e-mail: ), обеспечивающий разработку, совершенствование, экспертизу, отбор, тиражирование электронных учебников и внедрение лучших решений во все школы [21].
В настоящее время в штатное расписание российских общеобразовательных учреждений вводится должность заместителя директора по информатизации образовательного процесса в целях координации работ, связанных с использованием информационных и коммуникационных ресурсов [152].
Эти изменения и нововведения должны перерасти в качественный скачок в области информатизации учебно-воспитательного процесса, должны привести к повсеместному применению компьютера, как средства обучения. И большинству обучаемых придется иметь дело с такими средствами обучения.
Ведущие педагоги сходятся во мнении, что внедрение компьютерных средств обучения в учебно-воспитательный процесс, будет способствовать его совершенствованию.
Так В. А. Сластенин [176], И. Ф. Исаев [176], Е. Н. Шиянов [176] относящие компьютеры к аудиовизуальным (зрительно-слуховым) средствам обучения (дидактическим средствам) отмечают, что «дидактические средства, в частности аудиовизуальные, позволяют достигать лучших результатов в обучении с наименьшей затратой сил и времени». Ю.О. Овакимян [141, 142] в своих работах приходит к выводу, что «история возникновения и развития аудиовизуальных средств обучения свидетельствует о том, что их применение всегда способствовало и способствует совершенствованию процесса обучения, в частности, основной формы его организации - урока». И. Ф. Харламов [204] считает, что «компьютеризация обучения открывает более широкие возможности для внесения в процесс обучения новых технологий и коренных дидактических и методических усовершенствований, и было бы неправильно их не использовать».
В этих условиях одной из ключевых задач преподавания информатики и вычислительной техники в вузе при подготовке будущих учителей информатики является обеспечение выпускников знаниями и умениями, необходимыми для эффективного применения в своей профессиональной деятельности всего арсенала современных компьютерных средств обучения.
Однако подавляющее большинство преподавателей информатики не готовы проводить занятия по информатике с применением этих средств, не практикуется ими и организация уроков по другим дисциплинам с их применением.
Так, поставленные во все школы Западно-Казахстанской области электронные учебники из серии «Золотые диски - опыт работы лучших учителей страны» по 16 учебным предметам на русском и казахском языках и электронными тестировщиками по 6 предметам не находят применения из-за нехватки специалистов, призванных организовать работу с этими средствами обучения. Об этом говорят результаты опроса директоров школ и учителей информатики (анкеты, используемые при опросе, приведены в приложении А).
Результаты ответов были очень показательны и во многих отношениях подтвердили наши предположения. Так на вопрос «Используется ли вычислительная техника только для преподавания информатики или наличие компьютерного класса сказывается на всем процессе обучения?» 82 % из 240 учителей информатики ответили, что «наличие компьютерного класса сказывается на всем процессе обучения». Однако они же констатируют, что компьютерные средства обучения почти не применяются для преподавания школьных предметов. Половина учителей (116 человек) признают - занятия с учащимися по разным предметам с применением компьютерных средств не проводятся; 38 %, то есть 92 человека проводят занятия по двум предметам; 9 % (22 человека) по трем предметам; у остальных — 4 % учителей, занятия в школах проводятся по четырем и более предметам.
Этот опрос проводился на трехдневных курсах по работе с компьютерными средствами, организованных Западно-Казахстанским областным институтом повышения квалификации работников образования для учителей информатики. Однако, на наш взгляд, отдельные эпизодические мероприятия не могут в достаточной мере подготовить учителей к работе с компьютерными средствами.
В такой же степени, из-за нехватки специалистов, подготовленных к профессиональной деятельности в информационной среде общества, мало используется открывшийся при Западно-Казахстанском областном центре информатизации среднего образования центр дистанционного обучения, объединяющий 65 школ в рамках проекта «Дистанционное обучение для сельских школ» [182].
Одной из причин низкого уровня постановки работы с компьютерными средствами является то, что студенты за время обучения в вузе не получают достаточной как теоретической, так и практической подготовки к ее проведению в системе.
Этот вывод подкрепляется данными опроса учителей информатики, в результате которого 212 учителей (88 %) указали на то, что университет не в полной мере подготовил их к данному виду педагогической деятельности. Они указывают на недостаточную подготовку к проведению занятий с учащимися с применением компьютерных обучающих средств, особенно по дисциплинам, изучаемым в школе не связанным с информационным циклом.
Существуют объективные, общие для всех будущих учителей информатики причины - это отсутствие компьютерных средств обучения, например электронных учебников, на занятиях по методике преподавания информатики. Как показывает опрос студентов Западно-Казахстанского государственного университета, не решают до конца эту проблему и педагогические практики 3 и 4 курсов, где в школах и колледжах недостаточно используются эти средства (анкеты, используемые при опросе, приведены в приложении А).
Студентам было предложено ответить на следующие вопросы: «Подготовлены ли Вы к работе с компьютерными средствами обучения?», утвердительно ответили лишь около половины из 218 человек. «Удовлетворяет ли Вас сложившаяся в институте система профессиональной подготовки будущего учителя информатики к работе с компьютерными средствами обучения?» 60 % студентов (131 человек) ответили «нет» и только 30 % (66 человек) - «да». «В связи с этим, Ваши предложения для улучшения подготовки студентов к работе с компьютерными средствами обучения», студенты высказывают следующее: «ввести спецкурс по работе с компьютерными средствами для всех студентов»; «больше использовать подобных средств на лабораторных занятиях в университете»; «организовать урок с применением таких средств до выхода на педпрактику».
Таким образом, для того чтобы компьютерные средства обучения вошли в процесс обучения школы, стали частью профессиональной культуры учителя информатики, возникла необходимость совершенствования содержания и технологии обучения будущих учителей информатики в системе высшего образования в плане их подготовки к организации и проведению занятий с применением компьютерных средств обучения.
Педагогические исследования, отраженные в педагогической литературе [2, 6, 153, 176, 205] показывают, что одним из условий результативности педагогического процесса является формирование знаний и умений обучаемых в целенаправленной системе.
Следовательно, становится актуальным наличие в педагогическом вузе целостной системы профессиональной подготовки будущего учителя информатики к работе с компьютерными средствами обучения.
Таким образом, проведенный анализ литературы и предваритель ное изучение материалов по подготовке будущих учителей информатики к работе с компьютерными средствами обучения позволил сформулировать проблему исследования: «Какова система профессиональной подготовки будущего учителя информатики к организации и проведению занятий с применением компьютерных средств обучения?»
Актуальность данного исследования определяется тем, что в школе, в условиях информатизации образования, роль и значение занятий с применением компьютерных средств обучения возрастает, а состояние подготовки будущего учителя информатики — организатора этих занятий не в полной мере соответствует современным требованиям.
Исследованиям проблемы подготовки будущего учителя к профессиональной деятельности в научной литературе посвящено много научных трудов (К. М. Дурай-Новакова [66], М. И. Дьяченко [67], Л. А. Кандыбович [67], Н. Е. Мажар [177], А. Г. Мороз [130], Г. М.Соломина [184]).
Большой интерес представляют исследования готовности к педагогическому труду В. А. Сластенина [176, 179, 180]. В работах В. А. Сластенина она рассматривается как совокупность качеств личности, обеспечивающих успешное выполнение профессиональных функций учителя, включающая в себя различного рода установки на осознание педагогической задачи, модели вероятностного поведения, определение специфических способов деятельности, оценку своих возможностей в соответствии с предстоящими трудностями и необходимостью результата.
Общепедагогические проблемы умения рассматривались в трудах О. А. Абдуллиной [2], Ю. К. Бабанского [19], Т. А. Ильиной [19], З.У. Жантекеевой [19], И. Е. Пискаревой [150] и других.
Общепедагогические основы применения компьютерной техники проанализированы в работах Г. Н. Александрова [10], И. Р. Высоцкого [41], Б. С. Гершунекого [45], А. И. Ивановой [10], Л. С. Исаковой [10] и других.
Психологические вопросы использования компьютеров в обучении представлены в работах Ю. Д. Бабаевой [18], А. Е. Войскунского [18], К. М. Коломия [98], Е. М. Машбица [124] и других.
Интенсивно исследуются проблемы создания компьютерных средств обучения (А. А. Беспалько [25], Н. В. Петухова [147], A. И. Тажигулова [71], Н. Н. Соболева [181], Н. Н. Гомулина [181], B. Е. Брагин [181], Д. И. Мамонтов [181], О.А.Касьянов [181]) и методики их применения в учебно-воспитательном процессе * (Е. М. Гусева [57], И. В. Роберт [125, 163]). к. В этих трудах, раскрываются дидактические возможности . компьютерных средств обучения, как фактора совершенствования, за
I| счет индивидуализации и интенсификации, образовательного процесса.
Отдельные аспекты подготовки обучаемых к работе с компьютерными средствами представлены в диссертационных работах Г. И. Кириловой [91], И. В. Манторовой [119], Н. В. Софроновой [185].
Так, в работе Г. И. Кириловой [91] строится модель информационно-компьютерной подготовки специалиста среднего звена в средней профессиональной школе с учетом необходимых знаний в области компьютерных средств. Интересна представленная в данной работе трактовка термина «компьютерные средства - это закрепленные в компьютерной среде знания и возможности автоматизированных способов выработки, хранения, передачи и использования информации» и описанное соотношение информационных технологий и компьютерных средств, но формирование знаний и умений у обучаемых при работе с компьютерными средствами не показаны в системе.
В работе Манторовой И. В. [119] проблемы подготовки преподавателей колледжа к организации и проведению занятий с применением компьютерных средств обучения раскрыты с точки зрения формирования готовности к использованию компьютерных программ, создающих мультимедийные презентации для поддержки лекционных курсов и проведения практических и лабораторных работ. Показательны представленные в данной работе результаты анкетирования преподавателей по определению готовности к использованию этих средств в профессиональной деятельности. «Не использую» отвечает
91 % опрошенных, что еще раз подтверждает наши предположения о необходимости совершенствования подготовки обучаемых к работе с компьютерными средствами, но в работе анализировалась лишь часть компьютерных средств обучения.
Н. В. Софронова [185] в своей работе формулирует принципы применения компьютерных средств обучения в учебном процессе, рассматривает структуру деятельности учителя и учащегося в технологии применения компьютерных средств обучения.
Здесь же представлена трактовка терминов «программно-методическое средство (ПМС) - программный продукт учебного назначения с соответствующим методическим обеспечением» и «комплекс компьютерных программно-методических средств -упорядоченное множество взаимосвязанных средств обучения, необходимых и достаточных для изучения и успешного усвоения одной из тем учебной программы. Комплекс характеризуется определенной структурой, то есть включения средств обучения в учебный процесс во взаимосвязи и сочетаниях друг с другом».
Особый интерес представляет разработанная в работе Н. В. Софроновой [185] классификация компьютерных обучающих систем, используемых в учебном процессе. На наш взгляд эта классификация хорошо описывает данное направление, но слабо отражает другие направления использования компьютера как средства обучения. Поэтому, классификацию Н. В. Софроновой мы взяли за основу при рассмотрении одного из компонента системы компьютерных средств обучения.
Были предприняты попытки исследования проблемы выработки целостной системы компьютерного обучения учеными Р. С. Абдрасиловой [1], К. Ж. Аганиной [6], С. К. Кариевым [89], М. П. Лапчик [113], В. В. Латюшиным [114].
При кажущемся обилии научного материала, нам не встретились работы, в которых были бы собраны и обобщены данные, позволяющие готовить будущего учителя информатики к использованию современных компьютерных средств обучения в системе.
Во всех этих работах не затрагивается проблема выработки у будущего учителя информатики целостной системы профессиональной подготовки к организации и проведению занятий с ними.
Таким образом, результаты предварительного изучения данной проблемы показывают, что она до конца не решена, в таком аспекте исследуется впервые и все вышеизложенное позволяет сформулировать тему исследования: «Система профессиональной подготовки будущего учителя информатики к организации и проведению занятий с применением компьютерных средств обучения».
В процессе ее решения для правильного понимания и адекватного рассмотрения исследуемого процесса, предполагалось выявить основные направления использования компьютера как средства обучения, обосновать возможности эффективного взаимодействия обучаемого с компьютером на каждом из этих направлений, определить содержание компьютерных программно-методических средств обучения. Далее предполагалось создать эффективную систему подготовки учителей информатики, принимающих идеологию новых обучающих технологий и готовых к ее реализации компьютерными средствами обучения.
Все вышеизложенное определило общую цель исследования, которая состояла в выявлении и обосновании системы профессиональной подготовки будущего учителя информатики к организации и проведению занятий с применением компьютерных средств обучения.
Объектом исследования является процесс профессиональной подготовки будущих учителей информатики.
Успех подготовки студентов может быть обеспечен только продуманной системой специальных занятий, направленной на выработку определенных знаний и умений, поэтому предметом* исследования служила система подготовки студентов педагогических вузов, будущих учителей информатики к организации и проведению занятий с применением компьютерных программно-методических средств обучения. \ В соответствии с целью исследования была выдвинута следующая : гипотеза исследования. \ Подготовка будущих учителей информатики к организации и і проведению занятий с применением компьютерных программно- методических средств обучения будет эффективной, при соблюдении следующих педагогических условий: введение в учебный процесс комплекса компьютерных средств обучения не только как инструмента для изучения различных дисциплин, но и как объекта изучения; процесс формирования знаний и умений в работе с компьютер- «* ными программно-методическими средствами проводится в определен- ной системе, которая предполагает применение этих средств на уроках в школах и во всех учебных дисциплинах педагогического вуза; изучение этих средств обучения, методики организации и проведения занятий с их применением на спецкурсе; применение их студентами на педпрактике на уроках в школе; периодическую переподготовку учителей информатики; создание информационной среды в учебном заведении; - реализация всех компонентов системы в их органической взаимосвязи и последовательности позволит совершенствовать профессиональную подготовку будущего учителя информатики, как в плане проведения занятий с применением компьютерных средств обучения, так и в плане общей теоретической и практической подготовки.
Исходя из цели и гипотезы исследования, были определены конкретные задачи исследования:
1. Провести исторический, логический анализ и сравнить педагогические возможности компьютерных средств обучения. 1 2. Определить содержание компьютерных программно-методиче- ^ ских средств обучения и условия их применения не как технических средств обучения, а как педагогических программных средств.
3. Выявить информационные связи в обучающей системе с применением компьютерных программно-методических средств, gl критерии эффективности этих занятий и на этой основе определить педагогические знания и умения, необходимые студентам, будущим учителям информатики для организации и проведения занятий с применением компьютерных программно-методических средств обучения.
4. Разработать и внедрить в учебный процесс спецкурс по работе с компьютерными программно-методическими средствами обучения. і 5. Разработать, экспериментально проверить и частично внедрить в \ практику работы педагогического вуза систему подготовки будущих учителей информатики к работе с компьютерными программно-методическими средствами обучения.
Хронологические рамки исследования определены как вторая половина двадцатого века и начало двадцать первого века, так как именно в этот исторический период кардинальные изменения в технике - появление первых компьютеров, усовершенствование их технических характеристик создало благоприятную среду для появления новых информационных технологий обучения, реализуемых компьютерными средствами обучения.
Для решения поставленных задач и проверки исходных предположений в качестве методов исследования были выбраны: - изучение и анализ историко-педагогической, педагогической, психолого-педагогической, учебно-методической, специальной, научно- ' популярной литературы по проблеме исследования; -а - изучение и обобщение педагогического опыта работы школьных учителей, преподавателей техникумов, колледжей и университетов; анализ процесса обучения, изучение учебной документации; педагогическое наблюдение и педагогический эксперимент; . - количественная и качественная обработка результатов тестирования и анкетирования студентов, анализ содержания их работ, анкет директоров школ, учителей информатики и результатов личных бесед автора.
Организация и этапы исследования. Опытно-экспериментальная работа проводилась с 1996 по 2003 год на базе Западно-Казахстанского государственного университета, Западно- Казахстанского областного центра информатизации среднего > образования, региональном центре обучения государственных служащих Западно-Казахстанского государственного университета, Уральского педагогического колледжа, Жигулевского радиотехнического техникума г. Жигулевска Самарской области, средних школ г. Уральска.
Работа проводилась в 3 этапа:
На первом этапе (1996 - 1998 годы) выполнялась теоретическая и экспериментальная работа по отдельным направлениям щ применения компьютера в учебном процессе, в том числе работа по созданию материально-технической базы для применения компьютерных средств в процессе обучения.
Разрабатывались авторские компьютерные средства и методика их применения в учебном процессе.
Изучались причины низкого уровня использования компьютер ных средств в учебном процессе, определялась общая гипотеза о необходимости специальной подготовки обучаемых к работе с ними. *' На втором этапе (1998 - 2000 годы) выполнен историко- * педагогический и сравнительный анализ компьютерных средств . обучения и на их основе построена система компьютерных средств, ориентированных на создание благоприятных условий для обучения.
Было раскрыто содержание компьютерных программно- I методических средств обучения и условия их применения не как л технических средств обучения, а как педагогических программных ' средств.
Началась работа по экспериментальной проверке факультативного курса «Основы информационной педагогики», в ходе которой были сделаны выводы о необходимости формирования знаний и умений при подготовке студентов к работе с компьютерными средствами в определенной системе.
На третьем этапе (2000 - 2003 г.г.) разрабатывалась система * профессиональной подготовки будущего учителя информатики к организации и проведению занятий с применением компьютерных средств обучения и проводилась экспериментальная работа по проверке отдельных компонентов этой системы.
Окончательно проверялась разработанная система подготовки будущего учителя информатики к работе с компьютерными средствами, апробировались и внедрялись результаты исследования в учебно-воспитательный процесс.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования: - выполнен историко-педагогический и сравнительный анализ применения компьютерных средств обучения; разработана классификация компьютерных средств обучения, которая больше отражает практическую направленность использования компьютера в учебном процессе; раскрыто содержание компьютерных программно-методических средств и условия их применения не как технических средств обучения, а как педагогических программных средств; определены знания и соответствующие умения, которыми должны овладеть студенты в ходе обучения при подготовке к организации и проведению занятий с применением компьютерных средств обучения.
Практическая значимость исследования состоит в том, что: разработана, экспериментально проверена и частично внедрена в практику работы университета система подготовки студентов, которая обеспечила совершенствование подготовки будущих учителей информатики, как в плане проведения занятий с применением компьютерных средств обучения, так и в плане общей теоретической и практической подготовки; разработаны и экспериментально проверены материалы спецкурса по работе с компьютерными программно-методическими средствами обучения «Основы информационной педагогики», которые могут быть использованы преподавателями для совершенствования подготовки студентов, будущих учителей информатики в плане организации и проведения занятий с применением компьютерных средств обучения, для курсов повышения квалификации работников образования.
Достоверность результатов исследования обусловлена обоснованностью исходных позиций, выбором методов исследования, адекватных предмету и задачам опытно-экспериментальной работы, проверкой результатов исследования на различных этапах экспериментальной работы.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялось в ходе экспериментальной работы: - при чтении спецкурса «Информационная педагогика» в Западно- ** Казахстанском государственном университете; - при разработке и применении на курсах повышения квалификации учителей информатики Западно-Казахстанского центра информатизации среднего образования обучающей программы «Информационная педагогика»; [і - при создании и использовании в учебном процессе Уральского
I, педагогического колледжа электронного учебника по курсу ** «Теоретические основы математики»; ' - при организации и проведении занятий для руководителей городских, районных и областных управлений образования г. Уральска на курсах повышения квалификации в региональном центре обучения государственных служащих Западно-Казахстанского государственного университета; - при организации и проведении занятий на курсах повышения квалификации преподавателей-предметников Западно-Казахстанского . государственного университета и Жигулевского радиотехнического 1 техникума в г. Жигулевске Самарской области, - в Западно-Казахстанском государственном университете на занятиях по методике преподавания информатики, при выполнении учебно-исследовательской работы, курсовых и дипломных работ, на педагогической практике со студентами в школах г. Уральска.
Теоретические положения, выводы и результаты исследования докладывались и обсуждались на международных конференциях: ^. - научно-практической конференции «Педагогическое наследие
А. С. Макаренко и современные проблемы социализации, воспитания и развития личности» (г. Москва, 2003 г.); - научно-практической конференции «Образование и наука в современных условиях развития Казахстана» (г. Уральск, 2002 г.); - научной конференции по математике, посвященной 85-летию со дня рождения академика АН КазССР А. Д. Тайманова (г. Уральск,
2002 г.);
Щ, - научно-методической конференции «Современное образование в
Казахстане: состояние и пути реформирования» (г. Тараз, 2001 г.); на Всероссийских конференциях: - научной конференции «Предметно-методическая подготовка будущего учителя математики, информатики и физики» (г. Тольятти,
2003 г.); ' — научно-практической конференции «Образование для XXI века: ** доступность, эффективность, качество» (г. Москва, 2002 г.).
Положения, выносимые на защиту: разработанная классификация компьютерных средств обучения, которая больше отражает практическую направленность использования компьютера в учебном процессе; научное обоснование содержания компьютерных программно-методических средств и условия их применения не как технических ' средств обучения, а как педагогических программных средств; 1 - программа спецкурса по работе с программно-методическими средствами «Основы информационной педагогики»; - система профессиональной подготовки студентов, будущих учителей информатики, к работе с компьютерными программно- методическими средствами обучения.
Указанные выше тезисы получили развитие, конкретизацию и обоснование в диссертационном исследовании.
Содержание диссертации отражено в 19 публикациях общим * объемом 18 п.л.
Полученные результаты исследования определили логику изложения материала. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы, приложений. Кроме текстовых материалов в работу включены рисунки, графики, таблицы.
Анализ компьютерных средств обучения в их историческом и логическом развитии
Настоящее время характеризуется информационным кризисом ! » (взрывом), так с начала нашей эры для удвоения знаний потребовалось 1750 лет, второе удвоение произошло за 150 лет, третье - за 50 лет к 1950 году, с 1970 года удвоение происходит уже каждые 5 лет, а с 1990 года - ежегодно [117]. Темпы смены техники и технологий стали опережать темпы смены поколений работников [194]. Для обеспечения достаточного уровня знаний авторы учебных \ программ и учебников стремятся вводить в них все новые и новые f" данные. Обучаемыми должен быть освоен все больший объем информации, который за последние годы увеличился в 8 - 10 раз [117]. Возникает определенное противоречие между необходимостью гуманизации образования, идеи которой уходят корнями в историю и культуру народов и возрастающим объемом подлежащих усвоению обучаемыми знаний. Повышение эффективности обучения должно происходить не за счет усиления диктата, а с применением гуманных по отношению к обучаемым форм, методов и приемов обучения, отвергая принуждение, воспитывая у них качеств присущих человеку просвещенному, культурному и гуманному, а так же без существенного увеличения срока обучения [12]. Поэтому, одной из объективных причин существенных изменений в педагогической теории и практике учебно-воспитательного процесса и необходимости создания новых педагогических технологий является Ь научно-технической прогресс. Педагогика, в частности, дидактика, в своем традиционном виде медленно трансформируется и заменяется современными технологиями обучения, которые были обоснованны в многочисленных публикациях , (ЕрмековаН. [71], Пискаревой И. Е. [150], Подымовой Л. С. [178], Савельева А. Я. [170], Сластенина В. А. [178], А. Тажигуловой [71]). Результатами поиска оптимальных путей обучения стали игровые технологии, проблемное обучение, педагогика сотрудничества, система развивающего обучения (Л. В. Занков [173]); интенсификация обучения на основе схемных и знаковых моделей учебного материала (В. Ф. Шаталов[173]); укрупнение дидактических единиц (УДЕ) на основе дидактического усовершенствования и реконструирования материала (П. М Эрдниев [173]); индивидуализация обучения на основе эффективности управления и организации учебного процесса (Инге Унт [173], А. С. Границкая [173], В. Д. Шадриков [173]); природосообразное воспитание (А. М. Кушнир [173], М. Монтессори [173]); раннее обучение (Н. А. Зайцев [173]); авторские школы (А. Н. Тубельский [173], М. А. Балабан [173], А. А. Католиков [173]); личностно-ориентирован-ное развивающее обучение (Е. Н. Ильин [173], И. С. Якиманская [173]); частнопредметные педагогические технологии (А. А. Окунев [173], Р. Г. Хазанкин [173]) и многие другие.
Начиная с 50-х годов XX века, начались теоретические и экспериментальные педагогические исследования [13, 69, 70, 73, 183] по совершенствованию характера и содержания самостоятельной работы обучаемых. В эти же годы [190] появляется концепция перехода от обучения к самообразованию, а также непрерывного образования на основе самообразования [143, 194]. К началу 60-х дидактами и методистами были разработаны системы разнообразных видов самостоятельных работ, позволявшие усложнять степень самостоятельности обучаемых на различных этапах учебного процесса, в том числе средствами программированного обучения (В. П. Беспалько [26], Н. Краудер [212], Л. Н. Ланда [85], Г. Г. Маслова [85]).
Для этого взаимодействие между обучаемым и средствами реализации программированного обучения (книга, программированный учебник 2, обучающая машина) осуществляется по заранее составленной обучающей программе. Оно разбивается на порции (дозы) и шаги (этапы обучения), последовательность которых детально планируется -программируется — на основании данных теории обучения, чтобы процесс усвоения знаний проходил с максимальной эффективностью и интенсивностью.
Выполнение каждого шага контролируется, а переход к усвоению последующей порции материала зависит от качества усвоения предыдущей, происходит поэлементное усвоение знаний [29, 209]. Обучающая программа выступает эффективным инструментом в деятельности учащихся, как на уроке, так и во внеурочное время.
Компьютерные программно-методические средства обучения как объект изучения в педагогическом вузе
Основываясь на проведенном нами сравнительном анализе применения компьютерных средств обучения и представленной системе этих средств, сформируем понятие компьютерного программно-методического средства содержание.
Компьютерное программно-методическое средство — это единый компьютерный программно-методический комплекс (КПМК), целостная методическая система, состоящая из функционально взаимосвязанных: компьютерных средств обучения, описания методики их применения (дидактико-методичеТких рекомендаций _к ним), сопровождающих традиционные учебные пособия и ссылок на внешние источники информации.
Примером ссылок на внешние источники информации могут служить информационные ресурсы книги А. Федорова «Delphi 2.0 для всех» [198]. л
Содержание программно-методического комплекса может варьировать. Отдельные его компоненты могут отсутствовать. \
Например
- научный журнал в комплекте с его электронным вариантом и подборкой Web-серверов по каждой теме;
— учебник по алгебре, учебник по информатике, универсальное программное средство обучения Microsoft Excel, методические рекомендации по проведению интегрированных уроков по алгебре и информатике на бумажном носителе, обучающая программа по интегрированным урокам с тестирующим модулем по пройденным по алгебре темам;
— электронный учебник, сформированный на основе множества традиционных учебников и имеющий Internet-ссылки, настенный стенд с основными теоретическими положениями электронного учебника;
- компакт диск с обучающими (информационными, моделирующими, демонстрационными) программами прилагаемый к школьному учебнику, универсальный генератор тестов и руководство пользователя по его установке в виде обучающего фильма на магнитном носителе.
Компьютерный программно-методический комплекс — это качественно новое средство обучения, оптимальная форма реализации функций современных учебных книг, обеспечивающая успешное усвоение учебных предметов. В нем каждый компонент дополняет и обогащает друг друга, позволяет тратить минимум времени на поиск и восприятие необходимой информации, предоставляет большие возможности для приобщения к сокровищнице знаний и опыта, созданного человечеством.
Создавать и включать в целостную учебную деятельность компьютерные программно-методические комплексы для поддержки уже существующего того или иного учебного курса проще всего на основе уже существующих учебно-методических комплексов 52.
Введя в программно-методический комплекс учебную книгу на бумажном носителе, мы тем самым расширяем временные этапы его развития, каждый из этих этапов (они сформулированы нами весьма приближенно) характеризуется по сравнению с предыдущим, резким возрастанием его информационных возможностей для хранения и передачи знаний обучаемым. Первый этап. Возникновение письменности, первые шаги в освоении человеком искусственной внешней памяти. Появление глиняных шумерских дощечек с учебными текстами (4,5 тыс. лет до н. э. [81]), египетских папирусов (4- -3 тыс. лет до н. э. [29]). Применялись они для узкого круга избранных.
Второй этап. Появление книгопечатания (в Китае - XI в., в Европе - в середине XV в.) [29]. Затем (начиная с XVIII в. [29]) широкое и систематическое применение книги в качестве специального средства обучения - учебника. В это время воспроизведение информации было поставлено на поток, промышленную основу, что повысило возможности хранения, точности ее воспроизведения и доступности учебной информации для обучаемых [29, 146].
Третий этап. Вторая половина XX века. Современная учебная книга, издаваемая миллионными тиражами [29]. Появление первых обучающих и контролирующих компьютерных программ.
Четвертый этап. Начало XXI века. Переживаемый в настоящее время этап можно сравнить с эпохой, последовавшей за возникновением книгопечатания - производство компьютерных средств обучения поставлено на промышленную основу, существенно повышается их уровень, резко увеличивается их количество, процесс становится лавинообразным [49, 28, 206].
Исходя из этого, можно утверждать, что наметилась тенденция сближения компонентов, составляющих компьютерный программно-методический комплекс: учебного материала на бумажных носителях, компьютерных средств обучения, объединение их в единую систему. Конечно, создание единых всеохватывающих компьютерных программно-методических комплексов представляется нам делом будущего.
Система формирования знаний и умений в работе с компьютерными программно-методическими средствами
В техникуме была создана материально-техническая база для применения компьютерных программно-методических средств в процессе обучения Жигулевского радиотехнического техникума (аппаратные средства информатизации); написаны и внедрены в учебный процесс программно-методические комплексы «Анализ» (для анализа основных финансово-хозяйственных показателей работы предприятия) и «Предприниматель» (моделирующий во времени движение денежных средств). В результате чего элементарные умения работы с программно-методическими средствами получили 80 учащихся техникума.
Младшие курсы университета. У будущего учителя информатики накопление фактических знаний о компьютерных программно-методических средствах должно происходить на младших курсах. Для этого они должны применяться в процессе изучения всех дисциплин университета.
Этот компонент в системе подготовки будущих учителей информатики к работе с программно-методическими средствами предполагает внесение корректив в обязательные дисциплины, которые должны быть отражены в программах для подготовки студентов. Содержание этих курсов определено программой, и они имеют возможности показать методику использования подобных средств в обучении.
В ходе экспериментальной работы, с целью внедрения программно-методических средств в учебный процесс университета были организованы компьютерные курсы для повышения квалификации преподавателей-предметников Западно-Казахстанского государственного университета: первый уровень для изучения основ использования компьютерной техники, второй уровень по использованию программно-методических средств в учебном процессе, на них обучились 80 преподавателей специальных предметов.
Также были созданы авторские компьютерные программно-методические средства, в том числе средства компьютерного тестирования, подобраны готовые компьютерные средства и разработаны методики их применения в учебном процессе, в результате чего студенты приобрели фактические знания в этой области.
Старшие курсы университета. На протяжении нескольких лет на теоретических и практических курсах спецдисциплин и методики преподавания информатики и вычислительной техники изучаются отдельные аспекты применения компьютерных программно-методических средств. «Ядром» изучения студентами программно-методических средств, методики организации и проведения занятий с их применением является спецкурс по работе с программно-методическими средствами, который предполагает оптимизацию полученных ранее знаний и умений.
С этой целью в ходе экспериментальной работы нами и определялось содержание педагогических практик по информатике и вычислительной технике, и была организована специальная подготовка к проведению уроков с применением программно-методических средств на спецкурсе «Основы информационной педагогики». Выпускной курс. Характеризуется творческим применением полученных знаний и умений. На этом этапе происходит проверка результатов подготовки студентов к проведению уроков с применением программно-методических средств во время второй педагогической практики и разработка программно-методических средств и методики их применения в дипломных работах.
С этой целью в ходе экспериментальной работы студенты прошли проверку готовности к организации и проведению уроков с применением программно-методических средств во время второй педагогической практики. Было определено содержание дипломных и курсовых работ по информатике и вычислительной технике по темам -разработка и внедрение в школы компьютерных программно-методических средств обучения по различным учебным предметам.
