Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Теоретико-методологические основы создания и использования мультимедийных комплексов для профессиональной подготовки учителей информатики 13
1. Развитие подходов к профессиональной подготовке учителей информатики 13
2. Факторы, определяющие ведущее место мультимедийных комплексов в професси ональной подготовке учителей информатики 45
Выводы по первой главе 62
ГЛАВА 2. Создание и использование в системе образования созданных мультимедийных пособий для профессиональной подготовки учителей информатики 67
1. Мультимедийные электронные пособия для профессиональной подготовки учителей информатики 67
2. Структура и содержание электронного мультимедийного пособия для формирования специально-технологических компетенций учителей информатики (модель) 79
Выводы по второй главе 107
ГЛАВА 3. Экспериментальная проверка мультимедийного комплекса для профессиональной подготовки учителей информатики (педагогический эксперимент) 109
1. Методика исполнения эксперимента 114
2. Результат педагогического эксперимента 123
Заключение 130
Литература
- Развитие подходов к профессиональной подготовке учителей информатики
- Факторы, определяющие ведущее место мультимедийных комплексов в професси ональной подготовке учителей информатики
- Структура и содержание электронного мультимедийного пособия для формирования специально-технологических компетенций учителей информатики (модель)
- Результат педагогического эксперимента
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Развитие процессов информатизации общества способствует высокому уровню информационного обслуживания, интеллектуализации труда за счет интеграции информационных технологий с научной и производственной деятельностью, что требует от современного учителя информатики готовности к компетентному использованию средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) в решении своих профессиональных задач.
Носителями идей обновления, модернизации образования на базе реализации возможностей средств ИКТ являются педагогические кадры, требования к подготовке которых в системе непрерывного педагогического образования постоянно возрастают. По мнению ведущих российских и зарубежных специалистов существенно повышается значимость педагогической ИКТ-компетентности (А.А. Кузнецов, А.Л. Семенов, И.В. Роберт, О.Г. Смолянинова, М.А. Стоуборт, Г.С. Жукова, Л.В. Федякина, В.И. Жуков, А.M. Абдуллина, С.И.Архангельский, Е.П. Белозерцева, К.М. Дурай-Новакова, Н.В.Кузьмин, М.М.Левин, Л.В. Мардахаев, А.В.Петровский, В.А. Сластенин, И.В.Соколова, Л.Ф. Спирин, А.И.Щербаков и др.), т.к. профессиональная деятельность современных педагогов протекает в условиях широкого внедрения в образовательное пространство школы средств ИКТ.
Особую значимость для настоящего исследования приобретают общие научные подходы к использованию ИКТ в образовании (В.С. Адольф, Н.Е. Астафьев, Е.П. Велихов, С.Г. Григорьев, В.В. Гриншкун, О.А. Козлов, В.М. Монахов, Е.С. Полат, Ю.А. Первин, В.Г. Разумовский, И.В. Роберт, А.Ю. Уваров, А.Ю. Федосов и др.), а также методологические основы определения содержания профессионального педагогического образования и готовности учителя информатики к профессиональной деятельности, представленные в исследованиях А.Л. Денисовой, Э.И. Кузнецова, Б.С. Митина, В.Ф. Мануйлова и др.
Новые целевые установки образования основываются на приоритете человеческой личности, развитие которой должно стать главной ценностью и важнейшим результатом образования. Эти новые установки проявляются в различных направлениях: в построении системы непрерывного образования, появлении форм альтернативного обучения, разработке новых подходов к формированию содержания образования, создании новой информационно-образовательной среды и т.д. В таких условиях проблема совершенствования содержания методической подготовки учителя информатики становится все более актуальной.
До сих пор остался нерешенным целый ряд проблем неэффективного внедрения ИКТ в систему образования, среди которых следует, прежде всего, отметить отставание теории и практики использования информационных технологий в обучении от темпов развития аппаратного и программного обеспечения компьютеров. Требует решения также комплекс задач по совершенствованию методологии и стратегии отбора содержания, методов и организационных форм подготовки учителя информатики в вузе. Теоретико-методологическими основами разработки и использование электронного мультимедийного комплекса (ЭМК) для формирования специально-технологических компетенций учителя информатики в вузе являются основные положения компетентностно-ориентированного подхода в педагогическом знании в целом (Л.B. Берестова, Н.А. Гришанова, Г.С. Жукова, Л.В. Федякина, Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, И.А. Колесникова, В.В. Краевский, А.А. Кузнецов, Н.Д. Никандров, Ю.А. Первин, А.Л. Семенов, И.В. Соколова, А.П. Тряпицина, А.Н.Журавлев, Н.В. Кузьмина, В.С. Леднев, А.К. Маркова, Л.В. Мардахаев, Н.Ф. Талызина, Н.А. Хомский, А.В. Хуторской, И.Д. Чечель, Дж. Равен, Р. Уайт и др.), а также на подходах к определению понятия информационной ИКТ-компетентности (В.Л. Акуленко, Т.А. Гудкова, М.Г. Дзугоева, О.Б. Зайцева, Н.Ю. Таиров, О.М.Толстых др.).
Анализ литературы показал, что в ней не получила достаточного отражение проблема формирования специально-технологических компетенций учителя информатики в вузе.
Вышеизложенное позволило выявить сложившееся противоречие между постоянным возрастанием образовательного потенциала современных средств ИКТ, повышением требований к специально-технологическим компетенциям учителей информатики и недостаточной разработанностью теоретико-методических основ их формирования в вузе. Данное противоречие определило проблему исследования, сущность которой заключается в разработке теоретико-методических основ формирования специально-технологических компетенций в процессе профессиональной подготовки учителя информатики. В соответствие с проблемой определена тема исследования: «Формирование специально-технологических компетенций учителя информатики в вузе».
Объект исследования – процесс профессиональной подготовки учителя информатики в вузе.
Предмет исследования – содержание и технология формирования специально-технологических компетенций учителя информатики в вузе.
Цель исследования – разработать и обосновать содержательно-технологическое обеспечение формирования специально-технологических компетенций учителя информатики в процессе профессиональной подготовки учителя информатики.
Гипотеза исследования. Важное место в профессиональной подготовленности учителя информатики занимает его специально-технологические компетенции, которые формируются в процессе вузовской подготовки. Эффективность их формирования может быть обеспечена, если:
содержательно-технологический базис профессиональной подготовки учителей информатики отражает требования ФГОС ВПО к уровню их специально-технологических компетенций, строится дифференцированно с учетом особенностей обучаемых, обеспечивая их личностный профессионально-компетентностный рост;
обеспечивается поэтапное формирование основных специально-технологических компетенций учителя информатики с учетом достижений информационных технологий образования, а также потребностей подготовки учителя информатики;
содержательное наполнение дисциплин профессиональной подготовки учителя информатики в вузе строится на основе профессионально-прикладного подхода, обеспечивающего поэтапное усвоение необходимых ему специально-технологических компетенций;
мониторинг профессионально-личностного роста обучаемого ориентирован на стимулирование его активности в овладении специально-технологическими компетенциями.
В соответствии с целью и гипотезой были сформулированы основные задачи исследования:
-
Выявить основные подходы к изучению профессиональных компетенций учителя информатики в вузе.
-
Раскрыть сущность, содержание, уровни проявления специально-технологических компетенций учителя информатики.
-
Разработать модель формирования специально-технологических компетенций учителя информатики и её содержательно-технологическое обеспечение в вузе.
-
Экспериментально проверить содержательно-технологическое обеспечение модели формирования специально-технологических компетенций учителя информатики.
Методологической основой исследования явились: философские положения о взаимосвязи и взаимообусловленности социально-экономических изменений в обществе с обновлением системы образования; диалектические положения о единстве общего, особенного, единичного в развивающемся объекте; системный подход к изучению педагогических явлений; методология интеграции и дивергенции явлений, методология трехкомпонентной структуры ИКТ-компетенции учителя информатики в вузе, включающей теорию качества, теорию управления качеством, теорию оценки качества; методологические основы моделирования профессиональной подготовки специалистов.
Теоретическим фундаментом исследования стали фундаментальные работы в области педагогики и психологии (Ю.К.Бабанский, В.П. Беспалько, В.В. Давыдов, В.В. Краевский, Л.В. Мардахаев, И.Я. Лернер), структуры и содержания курса информатики и ИКТ, подготовки учителей информатики (Я.А. Ваграменко, В.В. Гриншкун, Л.Х. Зайнутдинова, А.А. Кузнецов, Э.И. Кузнецов, О.А. Козлов, М.П. Лапчик, В.П. Линькова, Н.И.Пак, Ю.А. Первин, И.В.Роберт, А.Я.Савельев, И.В. Соколова, Н.В. Софронова, А.Ю. Федосов и др.), формирования ИКТ-компетентности педагогов (Л.B.Берестова, Н.А.Гришанова, Э.Ф. Зеер, И.А.Зимняя, И.А.Колесников, В.В. Краевский, А.А.Кузнецов, Н.Д.Никандров, А.Л.Семенов, А.П. Тряпицина, А.Н. Журавлев, Н.В.Кузьмина, В.С. Леднев, А.К.Маркова, И.В. Соколова, Н.Ф.Талызина, А.Н.Хомский, А.В Хуторской, И.Д. Чечель, Дж. Равен, Р.Уайт и др.).
Кроме этого в диссертационном исследовании учитывались нормативно-правовые документы российской и международной системы образования, процесса ее информатизации, официальные статистические материалы; данные исследований существующих электронных мультимедийных комплексов.
Для проверки гипотезы и решения поставленных задач использован комплекс методов: теоретические (анализ, обобщение, систематизация, моделирование и др.); экспериментальные (наблюдение, в том числе включенное, формирующее педагогический эксперимент; экспертные оценки и др.), методы математической статистики.
База исследования: в качестве базы исследования выступили филиалы РГСУ в городах Московской области: Клин, Дедовск, Электросталь, Наро-Фоминск.
Этапы исследования.
Первый этап (2007-2008 гг.) - сбор статистических данных, экспертный опрос, изучение российского и зарубежного педагогических опытов и специальной литературы по проблеме исследования, анализ уже созданных мультимедийных комплексов для профессиональной подготовки будущих учителей информатики, разработка структуры и содержания модели электронного мультимедийного комплекса для будущего учителя информатики.
Второй этап (2009-2010 гг.) – экспериментальная проверка содержания и применение электронного мультимедийного комплекса для формирования специально-технологических компетенций учителя информатики на базе филиалов РГСУ в городах Дедовск, Электросталь, Наро-Фоминск, Клин М.О., проведение педагогического эксперимента.
Третий этап (2010-2011 гг.) – анализ полученных результатов экспериментальной проверки применения электронного мультимедийного комплекса для формирования специально-технологических компетенций учителя информатики на базе филиалов РГСУ в городах Дедовск, Электросталь, Наро-Фоминск, Клин М.О., формулирование основных выводов, оформление диссертации.
Научная новизна исследования состоит в следующем:
выявлены основные требования к специально-технологическим компетенциям учителя информатики;
раскрыты сущность и содержание специально-технологических компетенций учителя информатики;
определены характерные уровни проявления специально-технологических компетенций учителя информатики, а также критерии и показатели их оценки;
теоретически обоснована и экспериментально проверена модель профессиональной подготовки, направленная на формирование и развитие специально-технологических компетенций учителя информатики в общей системе профессиональной подготовки;
определены условия, необходимые для реализации и применения модели специализированного электронного мультимедийного комплекса для формирования специально-технологических компетенций учителя информатики.
Теоретическая значимость исследования: обогащена теория педагогики высшей школы в разделе формирования специально-технологических компетенций учителя информатики; уточнено понимание «специально-технологические компетенции учителя информатики»; раскрыта сущность и обоснованы характеристики специально-технологических компетенций учителя информатики; разработана модель формирования специально-технологических компетенций учителя информатики и ее содержательно-технологическое обеспечение в процессе профессиональной подготовки в вузе.
Практическая значимость исследования: разработаны содержание и технология формирования специально-технологических компетенций учителя информатики в процессе профессиональной подготовки их в вузе. Теоретические положения и выводы, приведенные в диссертации, легли в основу создания специализированного электронного мультимедийного комплекса, получившего экспериментальную проверку в вузе в процессе формирования специально-технологических компетенций учителей информатики.
Достоверность и обоснованность полученных результатов исследования обеспечивается: многоуровневым анализом основных понятий и позиций исследования, касающихся формирования специально-технологических компетенций учителя информатики; разнообразными источниками педагогической информации; целенаправленным использованием исследовательского метода, адекватному целям, предмету, задачам и логике исследовании; сочетанием теоретического анализа проблемы и экспериментального испытания в реальной образовательной практике, результатами экспериментальной работы; статистической значимостью полученных данных, что обеспечило валидность и надежность полученных результатов, возможность внедрения основных положений и результатов исследования в профессиональную деятельность учителя информатики.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Специально-технологические компетенции являются частью профессиональной компетентности учителя информатики. Они характеризуются готовностью и способностью учителя информатики применять знания теоретической информатики и математического аппарата в процессе программирования и реализации современных компьютерные технологий для решения практических задач, а также обеспечения компьютерной и технологической поддержки учебного процесса. К таким компетенциям, соответствующим международным стандартам, относятся: умение разрабатывать и внедрять в учебный процесс информационные технологии; умение использовать информационные технологии при создании информационных систем; владение технологиями построения и сопровождения инфокоммуникационных систем и сетей; умение осуществлять компьютерное и технологическое обеспечение учебного процесса; аналитико-практическая деятельность, обусловленная информационными технологиями (анализ информационных технологий; создание технологий программирования; практическое использование различных специальных информационных технологий и пр.); владение информационными технологиями обучения (основам информатики на уровне пользователя; основам программирования; созданию простейших информационных технологий, презентаций и др.).
-
Основными структурными компонентами специально-технологических компетенций учителя информатики являются: мотивационно-личностный (заинтересованность в овладении технологиями программирования и обучения различных категорий учащихся и постоянном самосовершенствовании в области специальных технологических компетенций), когнитивный (необходимые теоретические знания в области информатики и программирования, а также обучение информатике), технологический (владение технологиями программирования и информационными технологиями обучения). Уровнями проявления таких компетенций являются: репродуктивный; ситуативно-творческий; инновационно-творческий, а критериями их оценки являются: уровень знаний, владений технологиями программирования и технологиями обучения, а также мотивация и активность в овладении и реализации специально-технологическими компетенциями.
-
Модель формирования специально-технологических компетенций учителя информатики включает в себя единство и взаимосвязь, следующих компонентов: технолого-образовательного – поэтапная образовательная деятельность, направленная на усвоение в вузе специально-технологических компетенций учителя информатики; организационно-управленческого – управление образовательным процессом по обеспечению последовательности усвоения на необходимом уровне, мониторинг, коррекция; содержательного – состав и содержание модели «Специализированного электронного мультимедийного комплекса»: история ЭВМ; архитектура ПК; загрузка операционной системы; способы восстановления рабочего состояния операционной системы после занятий; сеть Интернет; характеристики локальных сетей; организация локальных сетей в компьютерных классах; сетевые компоненты; антивирусы; кабинет информатики; технического и учебно-технологического – средство обеспечения специально-технологическими компетенциями в образовании; мониторингового – анализ процесса формирования специально-технологических компетенций учителя информатики; результативного – результат и педагогические условия реализации; реализующего принцип функционирования – функционирование аппаратного и программного обеспечения.
-
Реализация модели формирования специально-технологических компетенций учителя информатики предусматривает содержательно-технологическое и методическое обеспечение. Содержательный компонент включает в себя совокупность знаний математического аппарата, теоретической информатики и основ реализации знаний информатики в обучении учащихся; технологический – поэтапная учебно-образовательная деятельность, направленная на обеспечение профессиональной подготовки, овладение студентами основными специально-технологическими компетенциями; методический – электронно-мультимедийный комплекс, позволяющий обеспечить дифференциацию и индивидуализацию в обучении различных категорий студентов в процессе овладения ими специально-технологическими компетенциями.
5. Условиями реализации модели формирования специально-технологических компетенций учителя информатики в вузе должны быть: техническое, технологическое и методическое обеспечение формирования специально-технологических компетенций, интегрированный характер математической и информационной подготовки студентов, а также мониторинг профессионально-личностного роста, ориентированный на стимулирование их активности в овладении специально-технологическими компетенциями.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в соответствии с основными этапами исследования в ходе теоретической и экспериментальной работы.
Результаты диссертационного исследования нашли отражение в учебном пособии «Описание «Электронного мультимедийного комплекса для формирования специально-технологической компетентности учителя информатики в вузе»», а также электронном методическом пособии «Электронный мультимедийный комплекс для формирования специально-технологической компетентности учителя информатики в вузе». Имеются положительные отзывы о практическом внедрении электронного мультимедийного комплекса в филиалах РГСУ в городах Московской области: Клин, Дедовск, Электросталь, Наро-Фоминск.
Основные положения исследования были представлены автором на научно-методической конференции профессорско-преподавательского состава филиала РГСУ в г. Клину 19-30 ноября 2009 г. и научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава филиала РГСУ в г. Клину 21-23 апреля 2010г.
Основные результаты исследования обсуждались и были одобрены на заседании кафедры экономики и менеджмента филиала РГСУ в г. Клину, и кафедры социальной и педагогической информатики РГСУ. Результаты исследования внедрены в педагогическую практику в филиалах РГСУ в гг. Клин, Дедовск, Электросталь, Наро-Фоминск М.О.
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения. Во введении обосновывается актуальность темы диссертационного исследования, ставится цель, определяются задачи, объект, предмет и методы исследования, формулируются гипотеза и положения, выносимые на защиту, дается общая характеристика диссертации. В первой главе «Теоретико-методологические основы создания и исполнения мультимедийных комплексов для профессиональной подготовки учителей информатики» раскрываются основные подходы и структуры для создания электронного мультимедийного комплекса для формирования специально-технологических компетенций учителя информатики в вузе. Во второй главе – «Создание и использования в системе образования мультимедийных пособий для профессиональной подготовки учителей информатики» автором проведен анализ практики создания и использования мультимедийных пособий для развития компетенции учителя информатики в вузе. Рассмотрены основные виды ИКТ, применяемые в учебном процессе, а также классификация мультимедийных средств по назначению. В третьей главе – «Экспериментальная проверка мультимедийного комплекса для профессиональной подготовки учителей информатики (педагогический эксперимент)» представлена экспериментальная работа, даны количественные и качественные ее результаты, раскрыты тенденции, принципы и условия формирования специально-технологической компетенции учителя информатики. В заключении изложены основные выводы.
Развитие подходов к профессиональной подготовке учителей информатики
Современный этап развития российской и мировой системы образования характеризуется сменой образовательных парадигм, формированием открытой личностно-ориентированной системы подготовки высококвалифицированных специалистов. Быстро развивающийся рынок труда нуждается в специалистах нового типа, владеющих разносторонним! знаниями, высоким уровнем компетентности в профессиональной области, открытым взглядом на мир, способностью адаптироваться к новым социально-экономическим условиям, ситуациям, умением свободно ориентироваться в современном информационном пространстве [146]. Именно эти качества делают в современных социально-экономических условиях специалиста конкурентоспособным и личностно свободным, а систему востребованной и направленной на обеспечение высокого уровня готовности к профессиональной деятельности [1,с.110].
Развитие современных научных и профессиональных направлений, деятельность человека, связанного с информационными и телекоммуникационными технологиями, требует спецЕ визированной системы подготовки кадров, в которой не только содержание, но и методы, а также средства обучения должны соответствовать реалиям соответствующего этапа информатизации общества и образования.
Прорыв в использовании и применении ЭВМ в образовании был совершен академиком Ершовым АЛ.[43], выдвинувшим лозунг "Программирование - вторая грамотность" в период появления первых персональных компьютеров, которые можно было разместить в учебных заведениях.
Первые опыты использования вычислительных машин в образовании заключались в попытках воспроизведения на компьютерах фрагментов текста учебника или сводились к обуч нию программированию.
Последние годы внимание общества приковано к использованию средств вычислительной техники и ИКТ в учебном процессе [6,с.22]. Все эти годы наблюдаются завышенные ожидания буквально у всех педагогов. Разумеется, желательно было бы, чтобы процесс информатизации образования, использования ИКТ приносил действительно положительнь е результаты [18].
Сложность внедрения современных ИКТ в образовании определяется и тем, что традиционная практика их разработки и внедрения основывается на идеологии создания и применения информационных и телекоммуникационных систем в совершенно иных сферах: связи, военно-промышленном комплексе, в авиации и космонавтике. Адаптацию ИКТ к конкретной сфере применения здесь осуществляют специалисты конструкторских бюро и научно-исследовательских институтов, имеющие большой опыт разработки подобной техники и, следовательно, хорошо понимающие назначение систем и условия их эксплуатации. В современном образовании таких специализированных научно-исследователг жих структур практически нет, они только начинают создаваться. По этой причине возникает «разрыв» между возможностями образовательных технологий и их реальным применением. Примером может служить до сих пор существующая практика применения компьютера только в качестве печатающей машинки. Этот разрыв часто усиливается тем, что большинство школьных учителей и преподавателей гуманитарных вузов не владеет современными знаниями, необходимыми для эффективного применения ИКТ в обучении[7,с.90]. . Ситуация осложняется и тем, что информационные и коммуникационные технологии быстро обновляются: появляются новые, более эффективные и сложные, основанные на искусственном интеллекте, виртуальной реальности, многоязычное интерфейсе, геоинформационных системах и т.п.
Выходом из создавшегося противоречия может стать процесс качественной профессиональной подготовки и переподготовки преподавателей на базе сложившихся информационных и коммуникационных технологий, проектно-ориентированной деятельности образовательного процесса как условия включения в современный рынок труда и осмысленного использования самими преподавателями мультимедийных информационных средств и технологий в процессе создания, обработки и усвоения знаний [19,с.71].
Действительно, на сегодняшний день нельзя отрицать факт наличия в сфере образования достаточно эффективных технических и программных средств. Более того, их показатели близки к насыщению в том смысле, что существенное увеличение мощности компьютеров не дает соответствующих качественно новых возможностей для образования. Таким образом, все более актуальным становится не столько оснащение компьютерами школ и вузов, сколько стратегия их практического использования в сфере реального образования. Носителями идей обновления, модернизации образования на базе реализации возмож гостей средств ИКТ являются педагогические кадры, требования к подготовке которых, в системе непрерывного педагогического образования постоянно возрастают. По мнению ведущих российских и зарубежных специалистов существенно повышается значимость педагогической ИКТ-компетенции (А.А. Кузнецов [74], Н.Г.Семенова [141], И.В.Роберт [119], О.Г.Смолянинова [138], Г.С. Жукова [45], Л.В.Федякина [159], Е.П. Белозерцев [12], К.М.Дурай-Новакова [40], Ю.А. Первин [113], В.П.Леонтьев [84], Л.В.Мардахаев [92], СВ. Панюкова [ПО], И.В. Соколова [147], В.А. Сластенин [132] и др.), т.к. профессиональная деятельность современных педагогов протекает в условиях широкого внедрения в образовательное пространство средств ИКТ.
Для на тоящего исследования особую значимость приобретают общие научные подходы к использованию ИКТ в образовании (В.С.Адольф В.С., Н.Е.Астафьев, В.Л. Матросов [93], С.Е. Еригорьев[28], В.В. Ериншкун[30], О.А. Козлов[59], В.М.Монахов [100], Е.С. Полат, Ю.А. Первин [113], В.Е. Разумовский, ИВ. Роберт [119], А.Ю. Уваров [152], А.Ю. Федосов [158] и др.), а также методологические основы определения содержания профессионального педагогического образования, готовности учителя информатики к профессиональной деятельности, представленные в исследованиях А.Л.Денисовой, Э.И.Кузнецова [76], А.Г. Мордкович [101], Н.В. Макарова [91] и др. Особую роль здесь играет развитие профессиональной подготовки учителя информатики, которая д( лжна включать формирование готовности к профессиональному использованию информационных и коммуникационных технологий.
Факторы, определяющие ведущее место мультимедийных комплексов в професси ональной подготовке учителей информатики
В литературе по компьютерным средствам обучения используется большое количество терминов, характеризующих типы программ учебного назначения. При этом часто разные авторы вкладывают в один и тот же термин разный смысл или наоборот, однотипные программы характеризуются разными терминами. В настоящее время существует много компьютерных программ, разработанных для совершенствования и поддержки учебного процесса. Существуют несколько основных видов средств информационных и коммуникационных технологий, применяемых в образовании. В их числе: - автоматизированные обучающие системы; - экспертные обучающие системы; - учебные базы данных; - системы мультимедиа; - системы виртуальной реальности; - бразовательные компьютерные телекоммуникационные сети. Рассмотрим основные характеристики и особенности вышеперечис ленных информационных и коммуникационных технологий. Автоматизированные обучающие системы (АОС) - комплексы программно-технических и учебно-методических средств, обеспечивающих активное диалоговое взаимодействие на обучаемого (учитываются дидактические и психологические аспекты организации диалога). Основным средством взаимодействия АОС и пользователя является диалог. Диалогом управляют как компьютерная система, так и обучаемый. Обучаемый определяет режимы работы с сиі темой, выбирает способ изучения материала, ввод ответов в систему АОС. В соответствии с задание АОС выбирает методы и способы изучения материала, подбирает контрольные вопросы, истолковывает ответы обучаемого, выбирает сценарий и стратегию обучения [117].
Экспертные обучающие системы (ЭОС) содержат знания определенной предметной области. Массовая разработка и внедрение мультимедийных средств в учебный процесс осложняются из-за отсутствия широкого выбора соответствующих инструментальных средств, которые обеспечивали автоматизацию проектирования основных подсистем ЭОС, таких как: подсистема управления процессом обучения; подсистема формирования учебных заданий; средства решения учебных задач; средства диагностики ошибок обучаемых.
Проектирование и разработка мультимедийных ЭОС возможны на основе использования специализированных инструментальных средств. Практическая ценность подобных инструментальных средств заключается в том, что они обеспечивают; сокращение сроков и стоимости разработки ЭОС в различных предметных областях обучения, удовлетворяющих введенным ограничениям на область их применения; возможность проектирования подсистемы управления процессом обучения в ЭОС пользователем, не имеющим профессиональной подготовки в области программирования; возможность анализа эффективности много факторного и слабо формализуемого процесса обучения от различных условий, задаваемых пользователем; эффективное использование памяти компьютера при создании семейства ЭОС, имеющих структуру се ти.
В связи с этим принято различать декларативные знания, то есть знания о фактах, явлениях и закономерностях и процедурные знания, представляющие собой умение решать задачи. Процедурные знания возникают на основе декларативных путем реализации интенсивных практических действий. Обладание ими отличает квалифицированных специалистов (экспертов) от новичков. Компьютерные системы обучения декларативным знаниям появились достаточно давно и достигли высокого уровня совершенства благодаря современным технологиям гипертекста и мультимедиа. Существенные трудности связаны с передачей процедурных знаний, так как для этого необходима среда, в которой можно было бы научить решению задач, основываясь на процедурных знаниях эксперта. Создание подобных систем для таких хорошо формализованных областей, как типовые задачи алгебры или геометрии, -не проблема, поскольку в данном случае эксперт-математик может явно сформулиро зать идеальную стратегию, следуя которой, новичок придет к корректному решению [109]. Иначе обстоит дело со многими недостаточно определенными областями знаний. Данное обстоятельство привело к необходимости создания программных систем, основанных как на традиционных методах алгоритмической обработки данных, так и на методах создания и использования баз знаний - совокупности единиц знаний, которые представляют собой отражение объектов проблемной области и их взаимосвязей, формализованных с помощью некоторого метода представления знаний, действий над объектами и, возможно, неопределенностей, с которыми эти действия осуще являются.
Компьютерные системы новой информационной технологии - системы поддержки принятия решений (СППР) - предназначены для оказания помощи пользователям в слабо структурируемых предметных областях. Такие системы выступают в роли помощника, который позволяет расширить способности человека, но не заменяет его мнение или систему предпочтений и предназначены для использования в тех ситуациях, когда процесс принятия решений ввиду необходимости учета субъективного мнения не может быть полностью формализован и реализован с помощью компьютера [144,с.43].
Наибе [ее широкой сферой практического применения мультимедийных систем поддержки принятия решений являются планирование и прогнозирование для различных видов управленческой деятельности, В составе СППР, как правило, имеются база данных, средства обработки и представления информации разных типов, средства общения с пользователем и широкий набор м ггодов и моделей математического программирования, статистического анализа, теории игр, теории принятия решений, а также эвристических методов, обеспечивающих адаптивность системы и обучение. На протяжении последних двадцати лет специалисты в области интеллектуальных систем ведут активные исследовательские работы в области создания и использования экспертных систем, предназначенных для сферы образования. "Экспертность" подобных обучающих систем заключается в наличии в них знаний по методике обучения, благодаря которым они помогают преподавателям обучать, а учащимся - учиться [ 142,с. 126].
Появление экспертных обучающих систем требует переосмысления наработанных положений в области использования программных педагогических мультимедийных средств в учебном процессе.
Учебные базы данных и базы знаний позволяют сформировать набор мультимедиа-данных для заданного класса учебных задач и осуществлять выбор, сортировку, анализ и обработку содержащихся в этих наборах информации различных типов [65,с. 16].
Структура и содержание электронного мультимедийного пособия для формирования специально-технологических компетенций учителей информатики (модель)
Экспериментальные исследования играют существенную роль во всех науках. В педагогике эксперимент зачастую является единственным способом подтверждения справедливости гипотезы и результатов теоретического исследования.
Понятие «эксперимент», как это ни парадоксально, имеет довольно много различных трактовок. Рассмотрим некоторые из них, содержащие существенные признаки определений, необходимых в педагогической деятельности по разработке учебных курсов участников образовательного процесса.
В Крап ой философской энциклопедии определяется как планомерно проведенное наблюдение; планомерная изоляция, комбинация и варьирование условий с целью изучения зависящих от них явлений. Тем самым человек создает возможность наблюдений, на основе которых складывается его знание о закономерностях в наблюдаемом явлении. Наблюдение, условия, знания о закономерностях - наиболее существенные, на наш взгляд, признаки, характеризующие данное определение.
В словаре «Пеихология» понятие эксперимента рассматривается как один из основных (наряду с наблюдением) методов научного познания вообще, психологического исследования в частности. Отличается от наблюдения активным вмешательством в ситуацию со стороны исследователя, осуществляющего планомерное манипулирование одной или несколькими переменными (факторами) и регистрацию сопутствующих изменений в поведении изучаемого объекта. Правильно поставленный эксперимент позволяет проверять гипотезы о причинно-следственных отношениях, не ограничиваясь констатацией связи (корреляции) между переменными. Наиболее существенными признаками, на наш взгляд, здесь являются: активность исследователя, характерная для поискового и формирующего типов эксперимента, а также проверка гипотезы [87].
В.И. Загвязинский [47], определяя сущность дидактического эксперимента, за основу берет понятие эксперимента в науке, где экспериментом называется изменение или воспроизведе: ие явления с целью изучения его в наиболее благоприятных условиях.
Характерной чертой эксперимента является запланированное вмешательство человека в изучаемое явление, возможность многократного воспроизведения исследуемых явлений в варьируемых условиях. Метод эксперимента, по словам В.И. Загвязинского, позволяет разложить целостные педагогические явления на их составные элементы. Изменяя, (варьируя) условия, в которых эти элементы функционируют, экспериментатор получает возможность прослеживать развитие отдельных сторон и связей, более или менее точно фиксировать полученные результаты. «Эксперимент служит проверке гипотезы, уточнению отдельных выводов теории (эмпирически проверяемых следствий), установлению и уточнению фактов». Наиболее существенными признаками являются воспроизводимость, проверка гипотезы, установление и уточнение фактов.
М.М. Поташник [115] рассматривая применение понятия «эксперимент» в педагогической практике, выделяет множество употребляемых трактовок. Но все они, пишет автор, «эквивалентны (равносильны, равнозначны), из любого можно вывести все остальные, каждое из них сильнее высвечивает ту или иную сторону рассматриваемого явления». Данная точка зрения, на наш взгляд, не всегда правомерна, ибо рассматривая явление с одной стороны, пусть даже и наиболее существенной, трудно воссоздать целостность многомерного объекта.
Поэтому представляется важным привести дополнительно некоторые существующие определения с целью представления интегральной версии, отражающей полноту существенных признаков эксперимента: - эксперимент (от лат. Experimentum - проба, опыт) - научно обоснованный опыт; - экс теримент - проверка гипотезы; - эксперимент - воспроизведение кем-то разработанной методики (технологии, системы мер и т.п.) в новых условиях другим педагогом или управленцем; - эксперимент - исследовательская работа в школе по той или иной проблеме; - эксперимент - метод познания, с помощью которого в естественных или искусственно созданных контролируемых и управляемых условиях исследуется педагогическое явление, ищется новый способ решения задачи, проблемы; - эксперимент - строго направленная и контролируемая педагогическая деятельность по созданию и апробированию новых технологий обучения, воспитания, развития детей, управления школой; - эксперимент - метод исследования, предполагающий выделение существенных факторов, влияющих на результаты педагогической деятельности, и позволяющий варьировать эти факторы с целью достижения оптимальных результатов.
Существенными признаками, дополняющими предыдущие, на наш взгляд, являются естественно или искусственно созданные контролируемые условия, исследовательская работа.
Выделяя существенные признаки приведенных определений, будем придерживаться определения, данное Сиденко А.С.: «эксперимент - это исследовательская деятельность, предназначенная для проверки выдвинутой гипотезы, разворачиваемая в естественных или искусственно созданных контролируемых и управляемых условиях, результатом которой является новое знание, включающее в себя выделение существенных факторов, влияющих на результаты педагогической деятельности» [129].
Проблема педагогического исследования логически вытекает из установленного противоречия из него вычленено то, что имеет отношение только к науке и переведено в плоскость познания, сформулировано на языке науки [130]. Проблема - конкретное «знание о незнании». В отличие от ответа на вопрос решение проблемы не содержится в существующем знании и не может быть получено путем преобразования наличной информации.
Результат педагогического эксперимента
Исслед вание осуществлялось в три этапа в период с 2007 по 2011гг.: k . Первый этап 2007-2008 гг. - сбор статистических данных, экспертный опрос, изучение российских педагогических опытов и специальной литературы по проблеме исследования, анализ уже созданных мультимедийных комплексов для профессиональной подготовки учителей информатики, разработка структуры и содержания модели электронного мультимедийного комплекса для будущего учителя информатики.
Второй этап 2009-2010 гг. - экспериментальная проверка содержания и применение электронного мультимедийного комплекса для формирования специально-технологических компетенций учителя информатики на базе филиалов РГСУ в городах Дедовск, Эле? гросталь, Наро-Фоминск, Клин М.О, проведение педагогического эксперимента.
Третий этап 2010-2011 гг. - анализ полученных результатов экспериментальной проверки применения электронного мультимедийного комплекса для формирования специально-технологических компетенций учителя информатики на базе филиалов РГСУ в городах Дедовск, Электросталь, Наро-Фоминск, Клин М.О., формулирование основных выводов, оформление диссертации .
Экспериментальная работа проводилась в три этапа:
1. Констатирующир этап - определены контрольные и экспериментальные группы, пров(. ієна диагностика их информационной подготовленности студентов с учетом полученных результатов, внесены коррективы в методическое обеспечение формирования специально-технологической компетенции учителя информатики.
2. Формирующий этап - реализовано содержательно-технологическое и методическое обеспечение формирования специально-технологических компетенций учителя информатики.
3. Итоговый этап - проанализированы полученные результаты и сделаны выводы.
На констатирующем этапе в экспериментальную группу (ЭГ) вошли студенты, обучающиеся по специальности «Информатика» филиала РГСУ в г. Клин (32 студента) 2008-2011гг.; контрольную группу (КГ) - студенты филиалов РГСУ в гг. Дедовск, Электросталь, Наро-Фоминск (28 студентов), обучающиеся по специальности «Информатика» 2008-2011 гг.
Разрабг тайное содержательно-технологическое и методическое обеспечение получило экспериментальную проверку на базе кафедр, являющихся выпускающими по специальности «Информатика» (квалификация - учитель информатики), филиалов РГСУ в городах Клин, Дедовск, Электросталь, Наро-Фоминск М.О. в 2009 - 2011 учебных годах.
Цель экспериментальной работы - проверить эффективность содержательно-технологического и методического обеспечения формирования специально-технологической компетенции в процессе профессиональной подготовки учителей информатики.
Для определения качества формирования специально-технологической компетенции учителя информатики был изучен опыт подготовки учителей информатики не только в филиалах РГСУ в гг. Дедовск, Электросталь, Наро-Фоминск, Клин Московской области, но и на кафедре информационных систем и технологий Московского гуманитарного педагогического института. В тестирование были включены вопросы, касающиеся сформированности у студентов специально-технологической компетенции.
Экспериментальная проверка эффективности предлагаемой системы подготовки будущих педагогов к использованию тестовой формы контроля знаний на основе ИКТ в рамках спецкурса проводилась в три этапа на занятиях со студентами. На констатирующем этапе определены контрольные и экспериментальные группы.
В качестве экспериментальной группы взяты студенты, обучающиеся по специальности информатика филиала РГСУ в г. Клин (32) 2008-2011годы.
В каче тве контрольной группы взяты студенты выпускных курсов филиалов РГСУ в городах Дедовск, Электросталь, Наро-Фоминск (28) обучающиеся по специальности информатика 2008-2011 годы.
Условия каждого этапа педагогического эксперимента подбирались таким образом, чтобы все начальные факторы, влияющие на результат (уровень подготовки студентов, учебно-методическое обеспечение учебного процесса и др.) оставались практически неизменными.
Первый этап эксперимента был констатирующим, в ходе которого: была изучена отечественная и зарубежная научно-методическая, психологическая и педагогическая литература, о носящаяся к предмету разработки и использования тестов, а также организации и проведению тестирования на основе ИКТ; - проведен анализ использования тестовой формы контроля знаний на основе ИКТ в учебном процессе; - выявлен уровень знаний и умений студентов в области использования тестовой формы контроля знаний на основе ИКТ;
На втором формирующем этапе эксперимента была осуществлена оценка структуры и содержания предлагаемого спецкурса, а также проводилось обучение студентов в экспериментальной группе, тогда как контрольная группа готовилась самостоятельно.
В ходе зторого эксперимента проводилось повторное анкетирование с целью выявления динамики изменения уровня подготовки будущих педагогов к использованию тестовой формы контроля учебных достижений студентов на основе ИКТ.
Подготовка вопросов для тестирования производилось автором. Эти вопросы и были заложены в программу для тестирования. С помощью этой программы была произведена оценка когнитивных, технологических и профессионально - личностных компетенций каждого студента контрольной и экспериментальной групп, оценка производилась по уровням их проявления - низкий, средний и высокий уровень. Одновременно оценивался уровень знаний, уровень владения информационными технологиями в процессе непосредственной работы студентов с программными продуктами для тестирования. Оценка мотивированности в овладении информационными технологиями студентами осуществлялась по результатам экспертной оценки
