Содержание к диссертации
Введение
1 ПРОБЛЕМЫ ИННОВАЦИОННОЙ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ С КОМПЬЮТЕРНОЙ ПОДДЕРЖКОЙ 20
1.1 Основные проблемы и тенденции развития информатизации профессионального образования 20
1.2 Инновационная компьютерная дидактика как актуальное направление развития педагогической информатики 31
1.3 Виды и структуры учебно-методических материалов с компьютерной поддержкой 39
1.4 Функции, задачи, принципы проектирования учебно-методических материалов инновационной компьютерной дидактики 45
1.5 Дистанционная среда Moodle как комплексный инструментарий для
внедрения в практику материалов инновационной компьютерной
дидактики 53
ВЫВОДЫ 66
2 МОДЕЛЬ МЕЖПРЕДМЕТНОЙ ВИРТУАЛЬНОЙ ЛАБОРАТОРИИ ИННОВАЦИОННОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ДИДАКТИКИ (ВЛИКД)... 68
2.1 Этапы создания виртуальной лаборатории инновационной компьютерной дидактики 68
2.2 Модель лаборатории инновационной компьютерной дидактики 72
2.3 Методики проектирования компонентов виртуальной лаборатории инновационной компьютерной дидактики 80,
2.4 Инвариантные модели компонентов виртуальной лаборатории инновационной компьютерной дидактики 91
2.4.1 Модель банка учебно-методической информации 93
2.4.2 Инвариантная модель банка учебно-методических инноваций (портал bumi.ru) 96
2.4.3 Модель учебника нового поколения - технологического (УНП-Т)... 99
2.5 Психолого-педагогические аспекты компьютерных учебных игр виртуальной лаборатории инновационной компьютерной дидактики... 105
2.6 Подготовка учителей и студентов к работе с технологиями инновационной компьютерной дидактики 111
2.7 Дифференцированный подход к организации обучения в информационно-методической среде ВЛИКД 118
2.8 Методика обучения педагогов работе в среде ВЛИКД как дидактическая система 128
2.9 Проектирование и реализация интерактивных версий локальных технологий обучения ВЛИКД 132
2.9.1 Технология «Эстафета формул» 133
2.9.2 Технология «Полет на запад, полет на восток» 1.34
2.9.3 Технология «Восхождение на пик Кинематика» 135
2.9.4 Технология «Воздушный десант» 140
2.9.5. Технология «Калейдоскоп задач» 143
2.9.6 Технология «Персидский ковер» 144
2.9.7 Технология «Интеллектуальная лабильность» 145
2.9.8 Технология «Морская жемчужина» 146
2.10 Разработка учебного курса как педагогического и технологического средства конструирования технологий ИКД 149
2.10.1 Общая структура учебного курса для системы подготовки педагогических кадров 152
2.10.2 Особенности структурных компонентов учебного курса 160
2.10.3 Методика обучения конструированию технологий ИКД на основе учебного курса 164
ВЫВОДЫ 167
ОПЫТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО ВНЕДРЕНИЮ ВЛИКД И ОЦЕНКА ИХ РЕЗУЛЬТАТОВ 170
3.1 Виды экспериментальной деятельности 170
3.2 Этапы педагогического эксперимента 172
3.3 Общая оценка эффективности модели ВЛИКД 173
3.4 Общая оценка эффективности КУМК ВЛИКД 176
3.5 Сравнение результатов педагогического эксперимента в контрольной и экспериментальной группах 178
ВЫВОДЫ 197
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 199
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 203
ПРИЛОЖЕНИЯ 218
- Основные проблемы и тенденции развития информатизации профессионального образования
- Инновационная компьютерная дидактика как актуальное направление развития педагогической информатики
- Этапы создания виртуальной лаборатории инновационной компьютерной дидактики
Введение к работе
Актуальность и постановка проблемы исследования.
Информатизация образования РФ, создание единой информационной среды непосредственно связаны с решением проблем подготовки специалистов в области инновационных образовательных технологий. В условиях возрастающего информационного потока все сложнее достичь высокого уровня образования, опираясь только на традиционные методы и технологии в образовании. Один из возможных путей решения проблемы состоит в широком внедрении в практику образования инновационных методических систем и технологий с компьютерной поддержкой. На это указано в программе «Информатизация системы образования» (2005 - 2010 г.г): «Решается проблема создания широкого спектра учебных материалов «нового поколения» и поддержки развития творческой работы педагогов и педагогических коллективов для эффективной работы с этими материалами». В связи с этим одной из основных целей профессионального образования является подготовка специалистов, обладающих высокой квалификацией, творчески мыслящих, готовых применять в профессиональной деятельности новые информационные технологии, существенно повышающие её эффективность.
Проблема совершенствования образовательного процесса с компьютерной поддержкой получила широкое освещение в трудах известных отечественных и зарубежных ученых: Я.А Ваграменко, А.И. Берг, B.C. Гершунского, В.М. Глушкова, М.Я. Довгялло, И.В. Роберт; В.В. Рубцова, А. Борк, И. Марев, В.В. Лаптева, Е.С. Полат, А.А. Вербицкого, И.В. Кузнецовой, Ю.И. Богатыревой и др [30,38, 41,49, 86,88,103]. Проблемы компьютерного обучения решались преимущественно в двух направлениях. Первое связано с изучением основ информатики, вычислительной техники и программирования (А.А. Кузнецов, Ю.А. Первин, И.В. Роберт, С.А. Бешенков, И.М. Бобко) [26,27,107]. Второе направление - использование компьютера как средства учебно-познавательной деятельности - возникло в связи с тем, что появилась необходимость применения компьютера при обучении другим предметам (Э.И. Кузнецов, М.П.Лапчик, Ю.С. Брановский, В.В. Пасечник) [34,89].
При этом теоретической базой этих исследований явились психолого- педагогические теории и научные труды отечественных и зарубежых ученых в областях: содержания образования (Б.С. Гершунский, К.Д. Ушинский, И.Г. Гербарт, М.Н. Скаткин и др.) [48,50,113,125], итенсификации учебно- воспитательного процесса (Ю.К. Бабанский, М.А. Данилов, Л.В. Занков, М.И. Махмутов и др.) [20], педагогического проектирования (В.П. Бедерханова, А.А. Остапенко) [22,100], создания и применения средств обучения (B.C. Леднев, Т.С. Назарова, СИ. Шахмаев и др.), компьютеризации и информатизации образования (В.П. Беспалько, В.М. Монахов, Д.Б. Богоявленская, И.Н. Антипов, И.М. Бобко, Я.А. Ваграменко, К.К. Колин, Е.И. Машбиц, А.П. Ершов, А.Ю. Уваров, Э.И. Кузнецов, М.П. Лапчик, В.Г. Разумовский, И.В. Роберт, Э.Г. Скибицкий, Б.Е. Стариченко) [23,24,31,83,94,95,96,106,114,119], психологии восприятия информации (Л.С. Выгодский, П.Я Гальперин, А.Н. Леонтьев, С.Л.Рубинштейн и др.) [43,44,47,90,91,108], педагогической рефлексии (Б.Г. Ананьев, И.С. Ладенко, В.В. Рубцов и др.), проектирования педагогических систем, в том числе с компьютерной поддержкой (И.И. Ильясов, Н.В. Кузьмина, Г.Н. Александров, Т.С. Назарова, Т.Л. Шапошникова, А.И. Архипова, СП. Грушевский, Т.Г. Везиров) [1,40,71]. Теоретические основы построения инновационных образовательных технологий и учебно-методических комплексов изложены в работах А.И. Архиповой, СП. Грушевского, Т.Л. Шапошниковой [5-19,53-56,129-131]. Анализ исследований последних лет (В.А.Поздняков, Е.М. Разинкина, С.Г. Григорьев, В.И. Доротюк, И.М. Бобко и др.) свидетельствует о том, что приоритетными становятся проблемы инноваций в структурах образовательного процесса, в том числе в сфере создания и применения новых средств и технологий обучения с компьютерной поддержкой. Доминирование инновационных факторов в педагогической деятельности есть отражение процессов диверсификации, происходящих в экономической и социальной сферах. Можно констатировать, что в теории и методике компьютерного обучения (компьютерной дидактике) в настоящее время оформилось направление, связанное с созданием новых средств обучения на основе теоретического осмысления и практического использования обучающего потенциала компьютера - инновационная компьютерная дидактика. Это направление широко отражается в материалах международных конференций, посвященных проблемам новых информационных технологий (НИТ) в образовании.
Однако из анализа литературы и состояния подготовки учителей в вузовском и послевузовском образовании можно сделать вывод о том, что пока уделяется недостаточно внимания проблемам создания учебно-методических систем, интегрирующих инновационные средства и технологии обучения, т.е. систем инновационной компьютерной дидактики. Попытки использовать НИТ как "добавки" к традиционным методам и средствам обучения ведут к разрушению целостности сформировавшихся методических систем, снижению их эффективности.
Отсутствие систем инновационных компьютеризированных учебных материалов и методик их освоения тормозит развитие единой образовательной среды по конкретным учебным предметам. При этом подготовка педагогов и студентов к использованию НИТ обычно сводится к обучению традиционным приёмам работы с персональным компьютером на основе пакета программ MSOffice и демонстрации образовательных Интернет-ресурсов. Специфика же применения нового методического обеспечения в преподавании конкретных учебных предметов отражается в процессе этой подготовки явно недостаточно (такой подход «от информатики — к учебному предмету» мы определили как технологический). Практика работы в системе послевузовской подготовки педагогов показала: такой подход приводит к тому, что в преподавании большинства учителей используется однообразный набор компьютерных технологий учебного назначения (электронные учебники, презентации, тестовые системы, Интернет-ресурсы). Поступающая в учебные заведения мультимедийная продукция, хотя и выполненная на высоком технологическом уровне, не позволяет учителям вносить свои коррективы в эти средства обучения и поэтому используется только в репродуктивном режиме. Технологический подход вполне оправдан и даёт хорошие результаты в ситуации обучения слушателей с высоким уровнем подготовки в области компьютерных технологий. Но для учителей с начальным уровнем подготовки при таком подходе недостаточно формируется мотивационная основа обучения, так как они не видят перспективы такого обучения, не преодолевается стереотип «боязни компьютера» вследствие отсутствия навыков работы с ним. Если же на первом этапе обучения демонстрируются инновационные технологии обучения на содержании конкретного предмета, то интерес к обучению значительно усиливается, учителя чувствуют себя психологически комфортнее, так как действуют в знакомой сфере и сразу видят перспективы своего профессионального совершенствования. Такой подход обучения мы определили как онтологический, означающий путь «от содержания учебного предмета - к компьютеру» (ontos - греч. сущее, содержание — сущностный фактор учебного процесса).
Участие в процессе профессиональной переподготовки специалистов образования позволило выявить тенденцию, состоящую в том, что многих учителей и преподавателей колледжей не удовлетворяет состояние информатизации образования, когда им приходится применять готовые компьютерные материалы, они хотят модернизировать имеющиеся и самостоятельно создавать свои. Обычно это самостоятельное создание ограничивается тестами и электронными презентациями.
Практика создания и внедрения систем инновационной компьютерной дидактики в сферу образования показала наличие противоречий между:
—традиционными средствами учебно-методического обеспечения и потребностью в новых формах, системно представляющих как содержание, так и образовательные технологии;
-абсолютизацией подхода к подготовке учителей и студентов в области НИТ, основанного на приоритете компьютерных технологий и игнорирующего специфику содержания учебных предметов, и потребностью нового подхода, актуализирующего предметную направленность новых компьютерных средств и технологий обучения;
-усиливающимся процессом информатизации предметного образования и потребностью в компьютеризированных учебных материалах, интегрирующих различные виды и технологии инновационной компьютерной дидактики;
-необходимостью усиления творческой составляющей в подготовке специалистов по программам информатизации образовании и недостаточной разработанностью методов и средств их включения в процесс самостоятельного создания инновационных учебных материалов с компьютерной поддержкой.
Противоречия вызвали необходимость решения проблем подготовки педагогов к применению и созданию новых учебных материалов и технологий с компьютерной поддержкой, а именно:
- теоретического обоснования подходов к построению системы, включающей новые виды и технологии учебно-методического обеспечения этой подготовки, роль которой может играть виртуальная лаборатория инновационной компьютерной дидактики (ВЛИКД);
- создания обобщённых моделей инновационных видов учебно-методических материалов и технологий для обеспечения условий их экстраполяции на различные учебные предметы;
- разработки методики подготовки специалистов образования (студентов, учителей, методистов, директоров школ и др.) для применения и создания компонентов виртуальной лаборатории инновационной компьютерной дидактики, основанной на принципе дифференциации обучения.
Под виртуальной лабораторией инновационной компьютерной дидактики мы понимаем информационно-методическую систему, представленную на электронных и традиционных носителях информации, включающую в определённой иерархической связи новые виды учебно-методических материалов и технологий обучения и выполняющую основную функцию - подготовка специалистов образования к применению и самостоятельному созданию на основе моделей лаборатории новых средств обучения с компьютерной поддержкой.
Актуальность темы исследования обоснована необходимостью подготовки учителей и студентов к применению и созданию инновационных учебно-методических материалов в условиях изменяющихся государственных и социальных приоритетов; недостаточной разработанностью проблем инновационной компьютерной дидактики; потребностью в создании методического инструментария, включающего педагогов в инновационный образовательный процесс и стимулирующий проявление их творческого потенциала.
Цель исследования — теоретическое обоснование и создание виртуальной лаборатории инновационной компьютерной дидактики как средства подготовки учителей и студентов к инновационной педагогической деятельности, разработка методики её использования и самостоятельного создания новых учебных материалов с компьютерной поддержкой.
Объект исследования - подготовка учителей и студентов к инновационной педагогической деятельности с компьютерной поддержкой.
Предмет исследования — виртуальная лаборатория инновационной компьютерной дидактики как средство подготовки учителей и студентов к применению и созданию новых видов учебных материалов и технологий обучения.
Гипотеза исследования состоит в предположении, что, опираясь на. онтологический подход,- виртуальную лабораторию инновационной компьютерной дидактики можно продуктивно моделировать на концептуальном, структурном и предметном (содержательном) уровнях, при этом методика подготовки специалистов в сфере информатизации образования на основе компонентов лаборатории может стимулировать эффективное освоение как инновационных дидактических технологий, так и компьютерных, если она ориентирована на дифференцированный подход, в соответствии с которым степень готовности специалистов к работе в компьютерной среде градируется как начальная, базовая, углублённая и профессиональная.
В соответствии с целью и гипотезой исследования сформулированы задачи:
-определить теоретические основания для построения модели виртуальной лаборатории инновационной компьютерной дидактики как средства подготовки специалистов образования к творческой работе в компьютерной среде;
-выявить виды учебно-методических материалов инновационной компьютерной дидактики на основании реализуемых ими педагогических задач, а также инварианты их моделей и возможности экстраполяции на смежные предметные области;
-обосновать обитую модель виртуальной лаборатории инновационной компьютерной дидактики, выявить инварианты в структурном построении её компонентов, а также разработать частные теоретические модели новых локальных дидактических технологий и создать их практические варианты;
-создать практический вариант лаборатории инновационной компьютерной дидактики, представив его в электронной (полной), печатной (выборочной) формах, а также в форме Интернет-ресурса с возможностью коммуникаций;
-создать адаптированный учебный курс для подготовки специалистов сферы образования к самостоятельному созданию учебных материалов на основе моделей лаборатории, многоуровневую методику обучения специалистов к работе в среде виртуальной лаборатории инновационной компьютерной дидактики;
-выполнить экспериментальные исследования для определения педагогической эффективности использования компонентов виртуальной лаборатории инновационной компьютерной дидактики.
Использовались следующие исследовательские методы:
теоретический анализ первоисточников, проектов и концепций по проблемам информатизации образования и инновационной деятельности, периодической литературы по вопросам использования информационных технологий в педагогической деятельности; анализ программных продуктов; обобщение передового педагогического опыта; проведение педагогических измерений (анкетирование, интервьюирование студентов и учителей, наблюдение, тестирование); теоретическое моделирование; статистические и математические методы обработки результатов исследования; экспертное оценивание.
Теоретико-методологической основой исследования явились:
• общие принципы дидактики и системно-структурный подход в педагогических исследованиях (Ю.К. Бабанский, И.Я. Лернер, В.И. Загвязинский, И.В. Кузьмина, В.А. Сластёнин) [20,63,115];
• Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года;
• методологические принципы педагогического исследования (В.В. Краевский, А.И. Кочетов, Н.А. Вершинина, Н.И. Загузов, А.А. Арламов);
• принципы формирования личностно-ориентированной позиции педагога (В.П. Бедерханова, И.С. Якиманская) [22,137];
• работы известных ученых и методистов: Н.Д. Никандрова, В.Д. Шадрикова, М.В. Рыжакова, А.Г. Каспаржака, А.А. Остапенко, Ю.И.Дика,. В.Г. Разумовского, Т.Ф. Сергеевой;
• исследования ученых-психологов: К.М. Гуревича, В.В. Давыдова, В.А. Крутецкого, Б.М. Теплова, Л.М. Фридмана, О.Г. Кукосяна, З.И. Рябикиной [59,87];
• учебно-методическая литература, подготовленная авторитетными специалистами: М.И. Башмаковым, М.Б. Волович, Г.В. Дорофеевым, Г.К. Муравиным, СМ. Никольским, И.М. Смирновой, М.И. Шабуниным, И.Ю. Богатыревой, Д.К. Фаддеевым, А.И. Архиповой, СП. Грушевским и другими.
База исследования. Опытно-экспериментальной базой исследования были Кубанский государственный университет (КубГУ), Институт переподготовки и повышения квалификации (ИППК) КубГУ, Северо-Кавказский филиал Российской академии правосудия.
Организация и этапы исследования. 2002 - 2005 гг. Изучались проблемы информатизации образования, разрабатывались и внедрялись в учебный процесс школ г. Краснодара и Краснодарского края инновационные технологии обучения, в том числе компьютерные.
2005 - 2006 гг. Уточнялись методологические основы исследования, формировались базы эксперимента, обсуждались промежуточные результаты исследования, публиковались статьи, создавались отдельные компоненты виртуальной лаборатории.
2006 - 2007 гг. Разрабатывалась модель ВЛИКД, проводилась экспериментальная работа, в том числе с применением форм дистанционного обучения.
2007 - 2008 гг. Анализировались результаты педагогического эксперимента, выполнялась их статистическая обработка, оформлялся окончательный текст диссертации.
Конкретное личное участие автора в получении научных и практических результатов исследования заключается:
- в разработке логики исследования и обосновании концепции виртуальной лаборатории инновационной компьютерной дидактики, обобщении структуры и моделей входящих в неё компонентов;
- в создании новых программных инструментальных оболочек и технологий, их содержательном наполнении и внедрении в образовательный процесс учебных заведений, в разработке адаптированного к уровням предварительной подготовки учителей учебного курса «Flash для педагогов»; в создании Интернет-портала «Инновационная компьютерная дидактика» (icdau.ra), позволяющего педагогам применять компоненты виртуальной лаборатории, а посредством дистанционной среды Moodle осуществлять их обучение;
- в разработке методики подготовки учителей и студентов к профессиональной деятельности с использованием моделей и технологий ВЛИКД и к самостоятельному созданию инновационных учебных материалов.
Научная новизна исследования заключается в том, что - предложено определение виртуальной лаборатории инновационной компьютерной дидактики как системной информационно-методической конструкции, интегрирующей различные виды учебных материалов с компьютерной поддержкой (банки учебно-методической информации, учебно-методические комплексы, технологические учебники, учебные курсы, Интернет-ресурсы и др.)? включающие инновационные дидактические технологии; обоснована концепция построения лаборатории;
- предложена интеграционная модель виртуальной лаборатории, структура которой последовательно выстраивается на трёх уровнях (концептуальном, структурном и предметном) и синтезирует инвариантные составляющие компонентов лаборатории, что обеспечивает возможность их применения для проектирования новых учебных материалов по различным учебным предметам;
- предложен новый подход — онтологический — к организации подготовки учителей-предметников к работе в инновационной компьютерной среде, основанный на анализе предметного содержания и состоящий в освоении компьютерных технологий посредством их непосредственного использования в обучении конкретному предмету;
- разработан способ проектирования новых дидактических технологий, включающий проектировочные действия: обоснование педагогической задачи, отбор и трансформация учебного содержания, выбор форм представления учебного контента и диагностики результатов, разработка интерфейса и дизайна, отбор программного инструментария с применением специальной методики, основанной на расчёте коэффициента интерактивности компьютерной программы;
- разработана методика подготовки специалистов сферы образования к инновационной педагогической деятельности на основе компонентов и технологий виртуальной лаборатории, базирующаяся на уровневой дифференциации их предварительной компетентности в области компьютерных технологий, последовательном продвижении от начального к профессиональному уровню, новом методическом и программно-инструментальном обеспечении, использовании форм дистанционного обучения и Интернет-ресурсов лаборатории, специфическом диагностическом инструментарии оценки результативности использования компонентов ВЛИКД.
Теоретическая значимость результатов исследования состоит в том, что:
разработаны теоретические основы построения целостной информационно-методической системы - виртуальной лаборатории инновационной компьютерной дидактики - в контексте современной парадигмы и принципов информатизации образования;
создана модель виртуальной лаборатории инновационной компьютерной дидактики как системное педагогическое средство подготовки специалистов сферы образования к профессиональной деятельности на основе новых информационных технологий;
- выявлены уровни компетентности педагогов в сфере НИТ, на основе которых создана комплексная методика подготовки к деятельности в компьютерной среде;
- созданы новые модели локальных дидактических технологий и обоснован способ их проектирования.
Практическая значимость исследования определяется тем, что обоснованные в работе теоретические положения реализованы в конкретных учебно-методических материалах с компьютерной поддержкой (учебно-методических комплексах, учебных курсах, учебниках нового поколения и др.) и целостно представлены в электронном ресурсе, который выступает в роли педагогического средства переподготовки педагогических кадров по программам информатизации образования. Созданы универсальные программные оболочки с заданными педагогическими свойствами, обеспечивающие доступное взаимодествие с обучаемыми и возможность генерировать программные обучающие системы на основе содержания различных учебных предметов. Материалы исследования могут использоваться для создания предметных УМК, банков учебно-методической информации, учебников новой структуры, инновационных дидактических технологий с компьютерной поддержкой.
Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечивается использованием методов, адекватных цели, предмету и задачам исследования, всесторонним анализом проблемы, методологическим обоснованием теоретических положений и их связью с концептуальными позициями информатизации образования, репрезентативностью экспериментальных данных, использованием аппарата математической статистики и апробацией результатов исследования в практике переподготовки специалистов образования, применением разнообразных педагогических методов исследования: наблюдение, методы устного (интервьюирование) и письменного (анкетирование, тестирование) опроса, различных контролирующих мероприятий, в том числе с компьютерной поддержкой (зачеты, контрольные срезы, тесты, практические занятия, лабораторные практикумы, работа в дистанционной среде ).
На защиту выносятся следующие положения.
1. Информатизация образования актуализировала проблему подготовки педагогических кадров для работы в инновационной компьютерной среде, для чего необходимо создание нового методического обеспечения с компьютерной поддержкой для преподавания различнх учебных предметов. Педагогическим инструментом этой подготовки является виртуальная лаборатория инновационной компьютерной дидактики, интегрирующая предметные учебно-методические материалы нового поколения (банки учебно- методических инноваций, учебно-методические комплексы, учебники нового типа, полиформатные презентации, локальные технологии обучения).
2. Концепция построения виртуальной лаборатории базируется на новой образовательной парадигме, задачах программы «Информатизация образования РФ», педагогическом потенциале традиционного образования (выводах теории личностно-ориентированного и развивающего обучения, инновационных подходах в частных методиках) и отражает принципы ее конструирования, структуру, прогнозируемые свойства и функции, а также подход к созданию методики обучения педагогов к работе в виртуальной лаборатории.
3. Модель виртуальной лаборатории инновационной компьютерной дидактики конструируется на трёх уровнях: концептуальном, отражающем типологию учебно-методических материалов на основании решаемых ими педагогических задач; структурном, представляющем внутреннюю структуру каждого из компонентов лаборатории; предметном, отражающем специфику применения инновационных технологий в изучении конкретных учебных предметов.
4. Методическими средствами подготовки специалистов сферы образования к деятельности в условиях инновационной образовательной среды с компьютерной поддержкой являются предметные компоненты виртуальной лаборатории (учебно-методические комплексы, полиформатные презентации, электронные ресурсы), отражающие специфику научной дисциплины в информационном, контрольном модулях, а также в модуле самостоятельной работы. В последнем освоение предметного содержания совмещается с формированием навыков работы на компьютере, благодаря чему создаются педагогические условия для самостоятельной разработки учителями и студентами предметных учебных материалов нового поколения.
5. Разработка новых технологий обучения базируется на предварительном построении их моделей, отражающих постановку педагогических задач, способы отбора и трансформации предметного содержания, диагностики результатов её выполнения, взаимодействие с обучаемым, прогнозируемые свойства и функции, отбор программного инструментария, специфику изучаемого предмета, учебные действия обучаемого.
6. Методика подготовки специалистов сферы образования для работы с компонентами виртуальной лаборатории инновационной компьютерной дидактики адекватна структуре многоуровневой модели и обеспечивает преемственность как в освоении технологий инновационной компьютерной дидактики, так и в формировании общих навыков работы с компьютером. Благодаря универсальности технологических моделей и дидактических процедур обеспечивается возможность обучения педагогов с избирательной ориентацией на различные области знаний, создаются условия для уровневой дифференциации процесса обучения, его индивидуализации, что мотивирует стремление обучаемых к достижению более высоких результатов.
7. Углублённый и профессиональный уровни подготовки специалистов в области инновационной компьютерной дидактики может быть достигну! посредством освоения адаптированного учебного курса «Flash для педагогов», структура которого ориентирует обучаемых на последовательное прохождение этапов: ознакомление с общей процедурой построения инновационных технологий обучения на основе компьютерной программы Flash, изучение программных инструментов, освоение особенностей интерфейса, формирование умений работать с графикой и анимацией, работа с символами, ознакомление с процессом изменения программных кодов, формирование начальных умений программирования на языке Action Script.
Результаты исследования апробировались и внедрялись:
- в процессе участия в международных, всероссийских и межвузовских конференциях, в том числе: «Телематика 2005», «ИТО 2008»;
- на занятиях с учителями и директорами школ, посредством личного преподавания в Кубанском госуниверситете на курсах повышения квалификации педагогических кадров института переподготовки и повышения квалификации КубГУ; на занятиях со студентами 3-5 курсов физико-технического факультета КубГУ, со студентами Северо-Кавказского филиала Российской академии правосудия.
- путём издательской деятельности в составе редакции научно-методического журнала «Школьные годы» (свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-28402).
путем размещения компонентов виртуальной лаборатории инновационной компьютерной дидактики в Интернет-портале (http://icdau.ru).
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения (15), трех глав (178), заключения (4), списка использованных источников (15), 12 приложений, содержит 25 таблиц и 88 рисунков.
Основные проблемы и тенденции развития информатизации профессионального образования
Современный этап развития человечества называют периодом построения информационного общества. Сегодня выпускники высших школ должны не только владеть фундаментальными и профессиональными знаниями, но и уметь ориентироваться в современном информационном обществе. В связи с этим процессы информатизации образования сопровождаются поиском новых методов организации учебно-воспитательного процесса, ориентированными на самоорганизацию и саморазвитие личности. Поэтому министерством образования РФ была принята программа информатизации образования Российской федерации [127], с целью объединить и направить усилия участников образовательного процесса на решение указанной задачи. На это же обращают внимание многие авторы. Так Н.Д. Изергин отмечает, что «одним из важнейших механизмов, затрагивающим все основные направления реформирования образовательной системы России, является ее информатизация, которая рассматривается как необходимое условие и важнейший этап информатизации России в целом» [70].
Компьютерные технологии, несомненно, играют большую роль в современном образовании. Так в работе В.И. Доротюк отмечается необходимость использования электронных учебников: «У электронных учебников большая перспектива, ведь нельзя не использовать-такой сильный мотив, как тяга детей к компьютеру, а использовав его правильно, можно завоевать умы и сердца подрастающего поколения» [61]. На проблемы указывается также в работе Е.О. Феоданова и А.Ю. Потягайло: «С одной стороны, лавинообразно нарастает поток информации, которую, предположительно, должен воспринять учащийся. С другой стороны, в силу многих причин, часто учащийся имеет очень низкую мотивацию к ее усвоению. Необходимо развить современную систему образования на новой методической основе» [126]. Здесь же отмечается, что «образовательная среда является лишь источником информации для участников педагогического процесса».
Положительные функции компьютеров в образовании рассмотрены в работе С.Г. Григорьева и Г.Г. Гриншкуп: «Именно с помощью персональных компьютеров читаются лекции и проводятся практические занятия, измеряется уровень знаний и ведутся научные исследования, распределяется учебная нагрузка и планируются внеучебные мероприятия, выполняются курсовые и дипломные проекты, осуществляется самообразование» [52].
«Первостепенное же влияние на процесс восприятия информации и степень, ее усвоения оказывает то, каким образом она представлена, насколько легко и естественно для человека понять то, что до него пытаются донести» [70]. Использование информационных технологий повышает восприятие новой информации, создаёт новую мотивацию к обучению, позволяет улучшить контроль процесса обучения.
Многие авторы отмечают изменение роли учителя в современном информационном обществе, Ю.А. Кузнецова, И.В. Каминская, А.Н. Тюпин указывают на то, что «для жизни и деятельности в информационном обществе человек должен обладать информационной культурой, т.е. знаниями и умениями в области информационных технологий. Учитель в данном случае занимает одно из первых мест, т.к. именно учитель -помощник, благодаря которому ребенок развивается, постигает окружающий мир, получает знания» [86]. Однако многие проблемы информатизации образования остаются нерешенными.
Инновационная компьютерная дидактика как актуальное направление развития педагогической информатики
За последние несколько лет происходят кардинальные изменения практически во всех сферах социальной жизни общества, в частности, в системе высшего образования происходит модернизация его методических основ. При этом к существующим педагогическим целям добавляются новые. Главными из них являются подготовка обучаемых к деятельности в современном информационном обществе, формирование мотивации на самостоятельное получение новых знаний. В связи с этим традиционная дидактика претерпевает изменения, вызванные использованием компьютеров в образовательном процессе. Применение компьютеров носит адаптивный характер, они используются как изолированное средство обучения и самостоятельный объект познания. На эти проблемы указывают многие авторы. Так А.В. Антипова отмечает, что «зачастую при создании компьютерных учебников преобразуют обычные в цифровой формат, что уменьшает уровень их эффективности и влияет на уровень усвоения нового материала, на мотивацию к обучению» [3]. На недостаточную интерактивность существующих компьютерных средств обучения указывают А.И. Башмаков и И.А. Башмаков [21]. Компьютерные учебники часто являются просто копией традиционных, за тем лишь отличием, что в них внедряется удобная навигационная система управления содержимым. В.А. Поздняков отмечает, что традиционный учебный процесс с применением компьютеров основывается на многократном повторении одних и тех же действий с целью выработки у обучаемых определенных знаний, навыков и умений [102]. Часто игнорируется диалоговая форма усвоения учебного материала, что отражается на качестве подготовки специалистов.
Использование компьютерной техники позволяет индивидуализировать процесс обучения, на что также обращается недостаточно внимания в традиционной дидактике. А.И. Башмаков и И.А. Башмаков [21] соотносят роль новых информационных технологий (НИТ) в образовании с тремя уровнями их применения. На первом информационные технологии являются инструментарием для решения педагогических задач в рамках традиционных форм образования и методов обучения (пассивная роль). Активная роль проявляется на втором и третьем уровнях, где, благодаря применению информационных технологий, происходит развитие дидактики и методики (уровень 2), а также изменение функциональной и организационной структуры образования, воплощение их в новых формах образования (уровень 3).
Исходя из выше изложенного, можно отметить, что компьютерные средства обучения столь значительно модифицируют компоненты традиционного образовательного процесса, что следовало бы говорить о новой системе обучения со специфической теоретико-методической основой - компьютерной дидактике. «Под компьютерной дидактикой мы понимаем систему научно-обоснованных гипотез, касающихся закономерностей компьютерного обучения, развития теоретических и методических основ новых информационных технологий, а также определения комплекса практических мер для наиболее продуктивного развития индивидуальных качеств обучающегося» [102]. Следовательно, объектом компьютерной дидактики является специально организованный процесс формирования научных и профессиональных знаний, умений и навыков в специфических условиях образовательной среды, обеспечивающий высокий уровень индивидуализированного самообразования посредством компьютерных технологий. Совокупность методов, форм и средств образовательного процесса в специально сконструированной на основе НИТ обучающей среде является предметом компьютерной дидактики.
Этапы создания виртуальной лаборатории инновационной компьютерной дидактики
В первой главе на основе анализа практических аспектов информатизации образования, в частности, подготовки учителей к качественному изменению всего образовательного процесса мы обосновали концепцию создания виртуальной лаборатории инновационной компьютерной дидактики. Было показано, что на первом этапе созданий необходимо выявить специфику инновационного педагогического процесса.
Общие тенденции эволюционного развития системы образования несомненно влияют на изменения в характере инновационной деятельности педагогов. В частности, в эволюции этой деятельности в Кубанском государственном университете можно выделить ряд этапов:
1. 80-е годы (докомпьютерный период) - развитие теорий деятельностного обучения методик формирования системных знаний на основе структуры научных теорий. Разработка инновационных теорий деятельностного обучения.
2. 90-е годы - решение проблем оптимизации обобщающего повторения, разработка вариативных моделей учебников; создание первых компьютеризированных банков учебно-методической информации; развитие теорий учебно-информационных комплексов (А.И. Архипова, СП. Грушевский).
3. С 2000 г. - создание практических вариантов учебников нового поколения; разработка методики интеграции традиционных и компьютерных форм инновационных технологий обучения (ИТО) (Е.И. Жужа); создание теории технологического учебника-
(А.И.Архипова, Е.И.Пичкуренко); разработка теории . компьютерных адаптивных тестов (Р.В. Терюха); разработка методических основ использования компьютерных технологий в инженерном вузе (Т.Л.Шапошникова); постановка проблем создания систем. компьютерной поддержки педагогических инноваций (Д.В. Иус); проектирование и создание программного инструментария для образовательного процесса. Общие тенденции развития дидактики, и в первую очередь, с применением компьютеров (компьютерной дидактики) несомненно проявлялись в диверсификации деятельности вузовских педагогических кафедр, в частности, кафедры современных технологий обучения Кубанского государственного университета.
В результате этого процесса в последние годы преподавателями, студентами и аспирантами кафедры был создан богатый арсенал разнородных инновационных учебно-методических материалов. В него входили наборы локальных технологий обучения, учебно-методические комплексы по разделам научных дисциплин, программы новых спецкурсов, банки учебно-методической информации, практические варианты учебников нового поколения по математике и физике, презентационные системы гипертекстовой структуры, научные труды с теоретическим обоснованием моделей новых учебных материалов (диссертации, статьи, материалы научных, конференций), образовательные проекты, методические пособия и разработки, библиотеки .учебных материалов и другие дидактические средства.
К 2005 году выяснилось, что все эти дидактические материалы представлены как в печатной, так и в электронной формах и большинство из них носят инновационный характер. В связи с этим встала проблема унификации и дальнейшей разработки форм компьютерной поддержки инновационной педагогической деятельности. В результате исследования этой проблемы были получены следующие результаты.
