Введение к работе
Актуальность исследования. Модернизация образования является в настоящее время ведущей идеей и центральной задачей российской образовательной политики, так как на рубеже веков Россия вступила на порог информационной (постиндустриальной) стадии развития общества, и что потребовало необходимости пересмотра и изменения образовательной политики страны.
Высшее профессиональное образование (ВПО) – важнейший социально-государственный институт, выполняющий функцию подготовки будущих специалистов к решению качественно новых профессиональных задач в определенной области деятельности, предполагающий достаточно высокий уровень сформированности у специалистов не только различных общекультурных умений и навыков, но и профессиональных компетенций, а также потребности постоянно их совершенствовать.
Качество профессионального образования в различных сферах и на разных уровнях во многом определяется компетентностью преподавателя. В современном информационном обществе особую значимость приобретает компетентность учителя в области информационных и коммуникационных технологий (ИКТ-компетентность), его способность использовать их в образовательном процессе с целью повышения его эффективности.
Настоящее исследование посвящено совершенствованию подготовки будущих учителей физики в современной информационно-образовательной среде (ИОС) вуза и прежде всего – формированию и развитию их ИКТ-компетентности.
Известно, что изучение физики в школе на уровне современных требований информационного общества зависит от степени универсальной подготовленности учительских кадров, важнейшей составляющей которой является сформированность комплекса необходимых профессиональных качеств. Будущий учитель физики должен быть подготовлен к профессиональной деятельности не только в общекультурной и предметной областях, но и в сфере образовательных информационных и коммуникационных технологий.
Проблемы формирования и развития ИКТ-компетентности современного специалиста, его подготовки к применению информационных технологий в профессионально-педагогической деятельности, определения целей, содержания и методов обучения информатике исследованы в работах Р.А. Абдусаламова, Ю.С. Брановского, Я.А. Ваграменко, Т.Г. Везирова, В.А. Далингера, Т.В. Добудько, С.А. Жданова, А.А. Кузнецова, Э.И. Кузнецова, В.В. Лаптева, М.П. Лапчика, В.Л. Матросова, А.В. Петрова, Н.В. Софроновой, М.В. Швецкого и др.
В последнее время проблеме развития и формирования ИКТ-компетентности будущих учителей в высшей школе посвящен ряд диссертационных исследований: Н.А. Войновой, Н.А. Гончаровой, З.И. Дадашевой, Д.С. Ивановой, В.П. Короповской, И.Ю. Лепешинского, Х.Х. Ойматовой, В.Б. Щербаковой и др.
Сравнительно-сопоставительный анализ основных нормативно-правовых и регламентирующих документов в части внедрения ИКТ в ВПО, таких, как: ГОС ВПО (2005г.), ФГОС ВПО (2011г.), ФЦП «Электронная Россия», ФЦП «Информатизация системы образования», Среднесрочная стратегия ЮНЕСКО по вопросам образования, науки и культуры на 2008–2013гг.; Государственная программа «Информационное общество» (2011–2020гг.), Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» (от 29.12.2012г.), Государственная программа РФ «Развитие образования» на 2013-2020гг. (Распоряжение Правительства РФ от 15.05.2013 № 792-р), – показывает, что в образовательной практике вузов недостаточно разработаны проблемы подготовки педагогических кадров к использованию информационных технологий в профессиональной деятельности. Современное образование стремительно обновляется новыми прогрессивными моделями и технологиями обучения, которые требуют наличия серьезных и прочных знаний в области информатики и ИКТ у субъектов образовательного процесса.
Несмотря на проведенные ранее исследования теория и практика формирования и развития информационно-коммуникационной компетентности будущего учителя на сегодняшний день разработаны недостаточно и нуждаются в дальнейшем совершенствовании.
Проблему исследования определяют следующие противоречия между:
потребностью современных образовательных учреждений в учителях физики с высоким уровнем ИКТ-компетентности, с прочными техническими и технологическими знаниями в области работы с информационно-образовательными ресурсами, способных грамотно моделировать учебный процесс в сверхбыстро меняющемся образовательном пространстве, готовых к развитию у обучающихся базовых основ компьютерной грамотности – и достаточно низким уровнем ИКТ-компетентности выпускников вузов;
постоянно изменяющимися требованиями к профессиональной и общекультурной подготовке будущего учителя физики в условиях современного этапа информатизации образования – и существующим уровнем теории и практики развития ИКТ-компетентности у студентов – будущих учителей физики.
Это обусловило проблему исследования, суть которой заключается в определении теоретических основ и выявлении практических путей формирования и развития информационно-коммуникационной компетентности студентов вуза – будущих учителей физики образовательных учреждений различных типов.
В теоретическом плане – это проблема разработки модели формирования и развития информационно-коммуникационной компетентности будущего учителя физики в процессе его подготовки в образовательной среде вуза.
В практическом плане – проблема создания и апробации технологии формирования и развития информационно-коммуникационной компетентности указанной категории учителей с использованием дидактического потенциала современной информационно-образовательной среды вуза.
Актуальность и общественная значимость, а также недостаточная разработанность данной проблемы обусловили выбор темы исследования: «Технология формирования и развития информационно-коммуникационной компетентности будущего учителя физики в образовательной среде вуза».
Объект исследования – процесс профессиональной подготовки будущего учителя в вузе.
Предмет исследования – процесс формирования и развития информационно-коммуникационной компетентности будущего учителя физики.
Цель исследования – разработка модели формирования и развития информационно-коммуникационной компетентности будущего учителя физики в образовательной среде вуза.
Гипотеза исследования. Процесс формирования и развития ИКТ-компетентности будущих учителей физики в современной информационно-образовательной среде вуза будет эффективным при условии, что:
компьютерно-информационная (информационно-технологическая) подготовка педагогических кадров, студентов – будущих учителей физики, является обязательной частью их профессионально-личностного развития в период обучения в вузе;
ключевые компетенции ИКТ-компетентности будущего учителя физики, такие, как: компьютерная, технологическая, информационная грамотность, способность к выполнению компьютерного моделирования, реализации проектной деятельности, выделены в числе приоритетов его профессиональной подготовки;
ключевые компетенции ИКТ-компетентности будущего учителя физики в период его обучения в вузе постоянно совершенствуются путём приобретения новых знаний и реализуются на практике при выполнении соответствующих лабораторных работ, физического практикума, проектов, прохождения педпрактики в школе и иных аудиторных и внеаудиторных учебных занятий;
разработана модель формирования и развития ИКТ-компетентности будущего учителя физики в условиях информационно-образовательной среды вуза;
процесс развития ИКТ-компетентности будущего учителя физики в вузе обеспечен необходимыми материально-техническими, информационными и производственными ресурсами.
Задачи исследования:
-
Выявить дидактический потенциал современной информационно-образовательной среды вуза для развития информационно-коммуникационной компетентности будущего учителя физики.
-
Раскрыть содержание понятия «информационно-коммуникационная компетентность будущего учителя физики» и обосновать его структуру.
-
Спроектировать модель формирования и развития ИКТ-компетентности будущих учителей физики в вузе.
-
Разработать и апробировать технологию формирования и развития ИКТ-компетентности будущего учителя физики на основе учебного курса «Информационные технологии в обучении физике».
-
Разработать критерии и показатели оценки уровней сформированности и развития информационно-коммуникационной компетентности будущих учителей физики.
-
Определить результативность опытно-экспериментальной работы по формированию и развитию ИКТ-компетентности будущих учителей физики.
Методологической основой исследования являются положения и категории дидактики, философии и психологии развития и саморазвития личности, нормативные документы в области управления качеством подготовки специалистов, теория систем и системного анализа, квалиметрия образования человека, теория моделирования и конструирования учебного процесса и содержания высшего профессионального образования, теория вероятностей и математическая статистика.
Теоретическую основу исследования составили:
теории системного (В.Г. Афанасьев, Н.В. Кузьмина, А.И. Субетто, У. Эшби и др.); культурологического и личностно-деятельностного подходов к профессиональному образованию (В.И. Андреев, М.М. Бахтин, В.А. Сластенин, М.Я. Цвиллинг и др.);
теория личности (Л.С. Выготский, А.В. Петровский, С.П. Рубинштейн и др.);
теория профессиональной педагогики и методологии педагогических исследований (Н.М. Александрова, С.П. Батышев, А.П. Беляева, А.Л. Бусыгина, Н.Ф. Золотухина, И.А. Ивлиева, В.В. Краевский, Л.Д. Федотова и др.);
теории интеграции и дифференциации в профессиональной педагогике (С.Я. Батышев, B.C. Безрукова, А.П. Беляева, В.Н. Максимова, Н.К. Чапаев и др.); принципы структурирования содержания обучения (Г.П. Корнев, Ю.А. Кустов, Б.А. Лапидус, Л.К. Латышев, И.Я. Лернер, В.А. Сластенин, В.И. Щеголь, А.Н. Ярыгин и др.);
теории проектирования и конструирования учебного процесса (С.Л. Архангельский, В.П. Беспалько, А.Г. Бусыгин, С.И. Змеев, Н.Ф. Талызина, Ю.К. Чернова, В.В. Щипанов и др.);
концепции информатизации образовательной среды (В.Н. Аниськин, В.Г. Афанасьев, О.Ф. Брыксина, Ю.Н. Егорова, Н.В. Клемешева, А.В. Копаев, К.К. Колин, И.И. Косенко, В.В. Лаптев, М.Н. Никитин, А.В. Петровский, С.А. Печерская, Е.С. Полат, О.Г. Смольянинова, Д.С. Сомов, В.А. Стародубцев, А.Д. Урсул и др.).
Существенное значение в концептуальном (методологическом) плане имеют:
основные положения методологии педагогики и методики исследования (Е.В. Бережнова, Г.Х. Валеев, В.И. Загвязинский, В.В. Краевский, В.М. Полонский, В.Г. Рындак, Т.И. Руднева и др.);
результаты исследований процесса формирования ключевых компетенций в системе общего и профессионального образования (А.А. Вербицкий, Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, Е.А. Климов, Н.В. Кузьмина, Дж. Равен, В.А. Сластенин, Ю.Г. Татур, А.В. Хуторской и др.);
основные положения компетентностного подхода в образовании (В.В. Байденко, В.А. Болотов, А.Л. Бусыгина, Т.В. Добудько, Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, О.Е. Лебедев, Дж. Равен, Г.К. Селевко, Н.Ф. Талызина, А.В. Хуторской и др.);
работы в области теории и методики подготовки будущих учителей физики (И.Л. Беленок, В.А. Бетев, С.Е. Каменецкий, А.В. Перышкин, Н.С. Пурышева, А.В. Усова, Е.С. Ремизова, Е.В. Оспенникова, Л.С. Хижнякова, Т.Н. Шамало, Н.В. Шаронова и др.);
концепции создания и развития современного информационно-образовательного пространства (А.А. Андреева, В.Н. Аниськин, С.К. Бондырева, Я.А. Ваграменко, К.Я. Вазина, А.И. Гусева, И.Г. Захарова, Н.Н. Курова, Д.Ш. Матрос, Е.А. Ракитина, И.В. Роберт, Б.П. Сайков, Э.К. Самерханова, А.Ю. Уварова, Т.Г. Шмис и др.);
концепции информатизации образования и использования информационно-коммуникационных технологий в обучении (С.А. Бешенков, А.П. Ершов, А.А. Кузнецов, В.В. Лаптев, М.П. Лапчик, B.М. Монахов, Н.И. Пак, Е.С. Полат, И.В. Роберт, Е.К. Хеннер, C.А. Христочевский и др.);
исследования в области применения новых информационных технологий в обучении физике (Н.Н. Гомулина, А.А. Ездов, В.А. Извозчиков, С.Е. Каменецкий, В.В. Клевицкий, А.С. Кондратьев, В.В. Лаптев, В.В. Ларионова, Н.С. Пурышева, А.В. Смирнов, А.О. Чефранова и др.).
Методы исследования. Для решения поставленных задач и проверки исходных предположений использовался комплекс теоретических, эмпирических и математических методов, включающий в себя теоретические и практические подходы: анализ научной, философской, психолого-педагогической литературы и диссертационных исследований; изучение и обобщение педагогического опыта; моделирование и проектирование; педагогический эксперимент; анкетирование; тестирование; математическую обработку экспериментальных данных.
Опытно-экспериментальной базой исследования явился факультет математики, физики и информатики ФГБОУ ВПО «Поволжская государственная социально-гуманитарная академия». Всего в экспериментальной части исследования приняли участие 210 студентов специальностей «физика и математика», «физика и информатика», «математика и физика» (из них 158 студентов – будущих учителей физики являлись участниками формирующего эксперимента).
Исследование проводилось в несколько этапов.
Первый этап (2009-2010гг.). На первом этапе изучались теоретические основы проблемы исследования, их отражение в педагогической теории и практике; проводилось накопление теоретического и эмпирического материала; анализировались научно-методическая литература и диссертационные работы по педагогике и психологии, лежащие в плоскости рассматриваемой проблемы; определялась методологическая основа исследования; формулировались его тема, цель, гипотеза, ставились задачи исследования, которые определили план и программу экспериментальной работы. На основе теоретического анализа исследовались и наполнялись новым содержанием понятия «информационно-коммуникационная компетентность будущего учителя физики» и «информационно-образовательная среда вуза». Это позволило сформировать исходные позиции исследования, разработать понятийный аппарат, обосновать педагогические условия формирования и развития ИКТ-компетентности будущих учителей физики.
Второй этап (2010-2011гг.). На этом этапе определялась сущность и компонентная структура ИКТ-компетентности студентов вуза. Данный этап стал началом для проектирования модели и создания технологии формирования и развития ИКТ-компетентности будущих учителей физики в современном вузе. Была окончательно разработана и внедрена в учебный процесс программа учебного курса «Информационные технологии в обучении физике»; определены уровни и критерии оценки сформированности ИКТ-компетентности будущих учителей физики. Данный учебный курс прошел адаптацию в учебном процессе вуза. Для проведения экспериментальной части исследования были разработаны необходимые материалы: анкеты, опросные листы, система тестов. Была проведена экспериментальная работа по определению на констатирующем этапе начального уровня ИКТ-компетентности студентов указанных выше специальностей, реализуемых на факультете математики, физики и информатики ФГБОУ ВПО «Поволжская государственная социально-гуманитарная академия». Проведен формирующий эксперимент, в ходе которого была осуществлена проверка эффективности разработанной модели и технологии формирования и развития ИКТ-компетентности будущих учителей физики; достоверности выдвинутой гипотезы.
Третий этап (2011-2013 гг.). На заключительном этапе обобщались итоги экспериментальной работы; проводилась корректировка теоретической составляющей данного исследования, выполнялась компьютерная обработка результатов исследования и их оформление для наглядного представления; формулировались выводы; обобщались и оформлялись материалы диссертационной работы. Результатом этапа стало оформление текста диссертации.
Новизна исследования заключается в том, что в нём:
уточнено содержание понятий «информационно-коммуникационная компетентность будущего учителя физики» и «информационно-образовательная среда» на основе существующих дефиниций и обоснована их структура;
на основе результатов теоретического и опытно-экспериментального исследования определены основные компоненты и выявлены уровни (начальный, средний и высокий) сформированности ИКТ-компетентности будущих учителей физики: когнитивный, технологический, креативный и производственно-конструктивный;
разработана модель формирования и развития ИКТ-компетентности будущих учителей физики в условиях современной информационно-образовательной среды вуза, включающая целевой, организационный и результативный блоки, и технология её реализации;
разработана технология формирования и развития ИКТ-компетентности будущего учителя физики в информационно-образовательной среде вуза;
определены критерии и показатели оценки уровней сформированности информационно-коммуникационной компетентности будущих учителей физики.
разработана программа и методическое обеспечение учебного курса «Информационные технологии в обучении физике» для студентов физических специальностей и профилей подготовки педагогического вуза.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что оно:
обосновывает показатели уровня развития ИКТ-компетентности будущего учителя физики, раскрывает конкретные пути и средства реализации технологии формирования и развития ИКТ-компетентности учителя физики на современном этапе модернизации информационно-образовательной среды вуза;
выявляет структуру модели формирования и развития ИКТ-компетентности будущего учителя физики, включающей когнитивный, технологический, креативный и производственно-конструктивный компоненты;
показывает дидактический потенциал современной информационно-образовательной среды вуза для развития ИКТ-компетентности будущего учителя физики;
раскрывает и уточняет содержание понятия «информационно-коммуникационная компетентность будущего учителя физики» и детально обосновывает его структуру.
Практическая значимость исследования состоит в том, что в нём:
разработан, научно обоснован и экспериментально апробирован учебный курс «Информационные технологии в обучении физике», включающий в себя рабочую программу, учебно-тематический план, комплекс тестовых заданий для определения начального уровня ИКТ-компетентности, требования к уровню знаний, умений и навыков студентов – будущих учителей физики;
создан комплект заданий по физике с использованием средств ИКТ для лабораторно-практических занятий;
материалы исследования могут быть использованы в практике работы педагогических вузов, а так же в системе повышения квалификации работников образования.
Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечивается использованием в качестве базовых основ исследования теоретических положений педагогики и психологии; целостным и системным рассмотрением проблемы; использованием комплекса исследовательских методов, направленных на проверку гипотезы; результативностью данных, полученных в ходе опытно-экспериментальной работы; количественным и качественным анализом экспериментального материала с использованием методов математической статистики.
Положения, выносимые на защиту.
-
Современное развитие информационного общества не может происходить качественно без развития образовательной сферы. Образовательный процесс любого учебного заведения нельзя представить без включения в него информационно-коммуникационных технологий, поэтому в подготовке будущих учителей школ ИКТ-компетентность является весьма важным компонентом их профессионализма. В связи со сверхбыстрым обновлением научного знания выпускник вуза не всегда соответствует требованиям в области информационных технологий. Задача вуза в процессе подготовки молодого специалиста сделать это несоответствие как можно минимальным.
-
Современный этап разработанности исследуемой проблемы привел к раскрытию содержания понятия «информационно-коммуникационная компетентность будущего учителя физики» и обоснованию ее структуры, включающей четыре компонента: когнитивный, технологический, креативный и производственно-конструктивный, в полной мере отражающей специфику данного понятия.
-
Разработанная модель формирования и развития ИКТ-компетентности студентов – будущих учителей физики, в условиях современного этапа модернизации высшего образования обеспечивает качественное формирование и развитие профессиональной компетентности педагогов данной категории.
-
Технология формирования и развития ИКТ-компетентности будущего учителя физики построена на основе системно-структурного подхода, где все элементы взаимосвязаны и едины, образовывая четкую последовательность основополагающих блоков: целевого, организационного и результативного. В разработанной модели особое внимание уделяется постоянно изменяющимся внутренним и внешним факторам, зависящим от потребности информационного общества в конкурентоспособных специалистах. Немаловажным элементом является механизм обратной связи, позволяющий анализировать учебный процесс на различных его этапах с целью внесения корректировок и усовершенствование технологии.
-
Учебный курс «Информационные технологии в обучении физике» и результаты экспериментальной работы по его апробации в учебно-образовательном процессе вуза.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения нашего диссертационного исследования и результаты опытно-экспериментальной работы обсуждались и презентовались на международных конференциях (Самара, 2011); Краков (Польша), 2012; Варшава (Польша), 2012; всероссийских конференциях: Самара, 2009; Москва, 2010; Уфа, 2010; Новосибирск, 2010; Таганрог, 2010; Ульяновск, 2011; Грозный, 2011; докладывались на кафедре информационно-коммуникационных технологий в образовании Поволжской государственной социально-гуманитарной академии; опубликованы в трёх статьях в журналах, рецензируемых ВАК РФ (Самара, 2011; Казань, 2012; Самара, 2012) и 12 публикациях в сборниках международных и всероссийских конференций.
Материалы диссертационного исследования прошли апробацию и внедрены в учебный процесс факультета математики, физики и информатики федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Поволжская государственная социально-гуманитарная академия» (г. Самара).
Структура диссертации обусловлена логикой и последовательностью задач исследования. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка, включающего в себя 296 наименований, и 10 приложений. Общий объём работы – 244 страницы машинописного текста.
