Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Методические аспекты формирования ключевых компетенций у учащихся старших классов в процессе обучения информатике и ИКТ 19
1.1. Компетентностный и системно-деятельностный подходы к обучению информатике и ИКТ как основа формирования ключевых компетенций у школьников 19
1.2. Анализ возможностей образовательных технологий в формировании ключевых компетенций у старших школьников на уроках информатики и ИКТ 43
1.3. Проектное обучение с применением технологии «Е-портфолио» как инструмент формирования ключевых компетенций у старших школьников в ходе изучения предмета «Информатика и ИКТ» 61
Выводы по первой главе 79
ГЛАВА 2. Методика формирования ключевых компетенций у учащихся старшей школы в условиях проектного обучния информатике и ИКТ 82
2.1. Количественные показатели сформированности ключевых компетенций у школьников в ходе непрерывного образовательного процесса обучения информатике и ИКТ 82
2.2. Реализация метода проектов в процессе обучения информатике и ИКТ, направленного на формирование ключевых компетенций у старших школьников 98
2.3. «Е-портфолио» как технология формализации результатов сформированности ключевых компетенций при применении проектного обучения на уроках информатики и ИКТ в старшей школе 124
Выводы по второй главе 138
ГЛАВА 3. Экспериментальная проверка результативности методики формирования ключевых компетенций у учащихся старшей школы в условиях проектного обучения информатике и ИКТ 141
3.1. Описание педагогического эксперимента 141
3.2. Констатирующий и формирующий этапы экспериментальной работы 157
3.3. Контрольно-оценочный этап экспериментальной работы 175
Выводы по третьей главе 189
Заключение 191
Библиографический список 195
Приложения 1
- Анализ возможностей образовательных технологий в формировании ключевых компетенций у старших школьников на уроках информатики и ИКТ
- Реализация метода проектов в процессе обучения информатике и ИКТ, направленного на формирование ключевых компетенций у старших школьников
- «Е-портфолио» как технология формализации результатов сформированности ключевых компетенций при применении проектного обучения на уроках информатики и ИКТ в старшей школе
- Констатирующий и формирующий этапы экспериментальной работы
Введение к работе
Актуальность исследования. Вопросы модернизации российского образования входят в число национальных проектов нашего государства. В соответствии с п.2 ст. 1 Закона Российской Федерации «Об образовании», организационной основой государственной политики Российской Федерации в области образования является Федеральная целевая программа развития образования. Ключевым этапом программы развития является период реализации положений национальной образовательной инициативы «Наша новая школа», приходящийся на 2011-2015 гг. В рамках обозначенной инициативы президент Российской Федерации Д.А. Медведев указывает на то, что «главным результатом школьного образования должно стать его соответствие целям опережающего развития. Это означает, что ребята должны быть вовлечены в исследовательские проекты, в ходе которых они научатся изобретать, понимать и осваивать новое». Достижение поставленной цели возможно при выполнении всех направлений, первые два из которых особенно актуальны для педагогического сообщества. Так, первостепенной задачей является переход к новым образовательным стандартам, формулирующим требования к результатам обучения, которые должны включать не только знания, но и умения их применять. Такими требованиями являются компетентности как необходимые составляющие дальнейшего образования и жизни подрастающего поколения. В рамках другого направления целесообразно поддерживать творческую среду, обеспечивать возможность самореализации учащихся каждой общеобразовательной школы. Ввиду чего предлагается отработать такие механизмы учета индивидуальных достижений обучающихся, как ученические портфолио.
Таким образом, проблема перехода от традиционной школы, ориентированной на получение учеником определенной суммы знаний, к системе образования, в рамках которой готовят будущего активного участника общественной и трудовой жизни, нацеленного на личный и профессиональный рост в условиях стремительно меняющегося мира, является особенно актуальной на сегодняшний день. Трансформации в образовании вызваны интенсификацией жизни, развитием научно-технического прогресса, усилением процессов обмена информацией и информатизацией общества в целом. Ответом на запросы общественного развития являются ключевые компетенции, ставшие, по замечанию И.А. Зимней, «новой парадигмой образовательных результатов», достижение которых является достаточно сложным и неразработанным процессом в современной школе. Большая роль в этом направлении отводится выявлению и методической разработке новых технологий и методик преподавания. Данные актуальные проблемы обозначились и в преподавании информатики, причем с еще большей остротой, чему способствует специфика предмета, а также интенсивное развитие информационных и коммуникационных технологий. Ответы на поставленные вопросы необходимы в ближайшей перспективе, поскольку недочеты и отставание в сфере образования с неизбежностью проявятся в виде отставаний в экономике и научно-технической сфере. Об этом свидетельствуют перечисленные в Национальной доктрине образования в Российской Федера-
ции до 2025 года основные принципы образовательной политики России. Одним из перспективных направлений выступает такой образовательный процесс, в результате которого формируются ключевые компетенции посредством метода проектов, информационно-коммуникационной технологии - технологии е-портфолио, реализующей и представляющей систему оценивания в процессе обучения информатике и ИКТ.
Проблема формулирования новых образовательных целей получила достаточно широкое отражение в научных и теоретико-методологических исследованиях. В них определены предпосылки перехода к новым образовательным целям - компетенциям (А.Л. Андреев, А.А. Вербицкий, И.А. Зимняя, А.Г. Кас-паржак, В.А. Козырев, О.Е. Лебедев, И.М. Осмоловская, Н.Ф. Радионова и др.), сформулированы понятие и основной перечень ключевых компетенций (Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, А.В. Хуторской и др.), выявлены особенности реализации компетентностного подхода с учетом опыта отечественной педагогики (А.Г. Асмолов, В.В. Козлов, A.M. Кондаков, Н.Д. Никандров), рассмотрена специфика предмета «Информатика и ИКТ» с точки зрения формирования ключевых компетенций (С.А. Бешенков, Е.А. Ракитина, М.П. Лапчик, В.В. Малев, И.Г. Семакин, А.Л. Семенов, Н.В. Софронова, Н.Д. Угринович, Ю.А. Шафрин и др.).
Формулировка новых образовательных целей поставила вопрос о наиболее эффективных технологиях их реализации. В трудах исследователей получили отражение вопросы содержания новых образовательных технологий и их применения, в том числе в процессе обучения информатике и ИКТ (Н.Н. Аглоткова, М.В. Кларин, Е.В. Ковалевская, В.Т. Кудрявцев, Г.В. Лаврентьев, И.Я. Лернер, А.П. Матусевич, Е.А. Михайлова, Е.С. Полат, А.С. Прутчен-ков, Л.В. Путляева, В.В. Пырьев, Г.К. Селевко), выявлены структурные компоненты, этапы, положительные и отрицательные стороны использования метода проектов в процессе обучения информатике (В.А. Власенко, Л.И. Палаева, Н.Ю. Пахомова, Е.С. Полат, И.С. Сергеев и др.), изучены особенности реализации е-портфолио как информационно-коммуникационной технологии и системы оценивания в преподавании информатики (СП. Гуляева, СИ. Никитина, Т.Г. Новикова, О.Г. Смолянинова).
Обзор научных и теоретико-методологических исследований показывает, что проблемы реализации компетентностного подхода и применения метода проектов исследованы достаточно глубоко. Тем не менее проблема применения проектного обучения информатике и ИКТ в качестве основы формирования ключевых компетенций у учащихся 10-11 классов, с использованием технологии е-портфолио, в монографиях и диссертациях исследована недостаточно.
Анализ научной, методической и учебной литературы позволил выделить следующие противоречия:
на социально-педагогическом уровне: между требованиями общества, развивающегося в условиях модернизации и информатизации, к подготовке выпускников школы, которые должны владеть знаниями, умениями, навыками и способами деятельности, необходимыми для успешного обучения в течение
всей жизни, а также эффективного выбора и обновления своего профессионального пути и реальным уровнем подготовки старших школьников, недостаточной сформированностью у них ключевых компетенций;
на научно-педагогическом уровне: между обозначенной в нормативных документах необходимостью формирования ключевых компетенций, а также возможностью их развития в процессе обучения информатике и ИКТ в старших классах и недостаточной теоретической и практической разработанностью педагогических условий реализации этих положений;
на научно-методическом уровне: между дидактическими возможностями проектной деятельности и недостаточной разработанностью методической системы по ее реализации, направленной на эффективное формирование ключевых компетенций у старших школьников в процессе обучения информатике и ИКТ.
Таким образом, важность разрешения указанных противоречий обусловливает актуальность диссертационного исследования и определяет его проблему, которая заключается в поиске ответов на вопрос: каким образом должен осуществляться процесс формирования ключевых компетенций у старшеклассников в условиях проектного обучения информатике и ИКТ.
Актуальность выявленной проблемы и ее недостаточная разработанность в частной методике определяют тему исследования - «Формирование ключевых компетенций у учащихся старшей школы в условиях проектного обучения информатике и ИКТ».
Объект исследования - процесс обучения информатике и ИКТ в старших классах средней общеобразовательной школы.
Предмет исследования - формирование ключевых компетенций у учащихся старшей школы в условиях проектного обучения информатике и ИКТ.
Цель исследования состоит в обосновании и разработке методики формирования ключевых компетенций у учащихся старшей школы в процессе обучения информатике и ИКТ, основанной на применении метода проектов.
В соответствии с целью и предметом исследования была сформулирована гипотеза исследования: обучение информатике и ИКТ будет способствовать формированию ключевых компетенций у учащихся старшей школы, если:
построить на основе компетентностного и системно-деятельностного подходов структурно-функциональную модель формирования ключевых компетенций у старших школьников в процессе обучения информатике и ИКТ, ядром которой является метод проектов, отвечающий требованиям проблемносте, интегративности и практикоориентированности;
разработать на основе построенной структурно-функциональной модели и внедрить в практику работы средней общеобразовательной школы методику формирования ключевых компетенций у учащихся старших классов в условиях проектного обучения информатике и ИКТ, представленную целевой, содержательной (проекты и задания проектного типа), технологической и оценочно-диагностической составляющими;
- реализовать комплекс педагогических условий успешного функционирования разработанной методики: 1) соответствие тематики проектов по информатике и ИКТ для старшей школы определенным блокам ключевых компетенций; 2) использование адаптированной технологии е-портфолио для анализа результатов процесса обучения и повышения уровня мотивации у выпускников при изучении предмета «Информатика и ИКТ».
Для реализации поставленной цели и проверки выдвинутой гипотезы были сформулированы следующие задачи исследования:
изучить теоретические вопросы реализации компетентностного и сис-темно-деятельностного подходов с позиций формирования ключевых компетенций у старших школьников в процессе обучения информатике и ИКТ, а также рассмотреть методы и информационно-коммуникационные технологии, повышающие эффективность процесса формирования всех структурных компонентов ключевых компетенций;
разработать структурно-функциональную модель формирования ключевых компетенций у старших школьников в условиях проектного обучения информатике и ИКТ, описывающую пять этапов, каждый из которых характеризуется содержательной и технологической составляющими;
разработать методику формирования ключевых компетенций у учащихся старших классов в условиях проектного обучения информатике и ИКТ, а также выявить комплекс педагогических условий обеспечения ее эффективности;
экспериментально проверить эффективность разработанной методики, реализуемой в выявленных педагогических условиях;
разработать учебно-методическое пособие, содержащее рекомендации по использованию метода проектов в процессе обучения информатике и ИКТ.
Теоретико-методологической основой диссертационного исследования стали работы в области:
философии науки и образования (Г.Г. Гранатов, В.В. Ильин, К.К. Ко-лин, B.C. Степин, В.А. Штофф);
компетентностного подхода (А.Л. Андреев, Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, А.Г. Каспаржак, В.А. Козырев, О.Е. Лебедев, И.М. Осмоловская, Дж. Равен, Н.Ф. Радионова, Ю.Г. Татур, А.В. Хуторской и др.);
системно-деятелъностного подхода (А.Г. Асмолов, И.В. Блауберг, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, М.С. Каган, В.В. Козлов, А.Н. Леонтьев, Н.Д. Никандров, Э.Г. Юдин и др.);
применения инновационных образовательных технологий в обучении (Е.В. Ковалевская, В.Т. Кудрявцев, Е.А. Михайлова, Л.В. Путляева, В.В. Пырьев и др.), в частности, метода проектов (В.А. Власенко, Дж. Дьюи, Н.Ю. Пахомова, Е.С. Полат и др.) и технологии е-портфолио (СП. Гуляева, СИ Никитина, Т.Г. Новикова, О.Г. Смоляниноваи др.);
теории и методики обучения информатике и информатизации образования (СА. Бешенков, А.Г. Гейн, С.Г. Григорьев, В.В. Гришкун, А.А. Кузнецов,
М.П. Лапчик, Н.В. Макарова, Д.Ш. Матрос, М.И. Рагулина, Е.А. Ракитина, И.В. Роберт, И.Г. Семакин, Н.Д. Угринович, Е.К. Хеннер и др.);
применения элементов математической статистики в педагогических
исследованиях (Ю.К. Бабанский, В.И. Журавлева, В.И. Загвязинский,
В.В. Краевский, Д.А. Новиков, В.М. Полонский и др.).
Для реализации поставленных задач были применены следующие методы исследования:
теоретические: анализ психолого-педагогической, научно-методической и учебной литературы по проблеме исследования, материалов научно-практических конференций; обобщение и систематизация научных положений по теме исследования; анализ нормативных документов по информатике и ИКТ; сравнительный анализ учебных программ и тематических планов по предмету «Информатика и ИКТ»; конструирование содержания учебного материала по предмету «Информатика и ИКТ»; моделирование деятельности учителя по формированию ключевых компетенций у учащихся старших классов в процессе обучения информатике и ИКТ;
эмпирические: педагогическое наблюдение, опрос, анкетирование, беседы, педагогические консилиумы, метод обобщения независимых характеристик, контрольные работы, эксперимент; сравнение и анализ данных, полученных в результате экспериментальной работы; интерпретация экспериментальных данных, их обобщение и систематизация;
математические: количественные методики экспериментального исследования, методы статистической обработки экспериментальных результатов и проверки выдвигаемой гипотезы; методы компьютерной обработки и графического отображения результатов.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
На основе анализа представленности структурных компонентов ключевых компетенций в Примерной программе среднего (полного) общего образования по предмету «Информатика и ИКТ» (базовый и профильный уровни) установлено, что данный предмет обладает потенциалом, необходимым для формирования не только таких блоков ключевых компетенций, как «Информационные» и «Коммуникативные», но и всех остальных блоков ключевых компетенций в определенных объемах, для чего требуется соответствующий методический инструментарий.
Определена специфика методов, используемых для формирования ключевых компетенций в процессе обучения информатике и ИКТ в старших классах, в том числе выявлено, что основную содержательную сторону инновационных образовательных технологий составляет их процессуальный характер, т.е. ориентированность не на некую конечную сумму знаний, а на сам процесс поиска информации и решения проблемных ситуаций. На основании этого построена структурно-функциональная модель формирования ключевых компетенций у учащихся старших классов в условиях проектного обучения информатике и ИКТ.
3. Разработана на основе структурно-функциональной модели методика формирования ключевых компетенций у учащихся старших классов в условиях проектного обучения информатике и ИКТ, особенности которой заключаются в следующем:
целевым компонентом данной методики является формирование всех блоков ключевых компетенций у учащихся старших классов в условиях проектного обучения информатике и ИКТ в тех объемах, которые определены нормативными документами по предмету «Информатика и ИКТ»;
содержательный компонент представляют проекты и задания проектного типа по информатике и ИКТ, состоящие из таких структурных частей, как формализация подготовительного этапа применения проекта на уроке информатики (описательная часть), формализация этапов работы над проектом (процессуальная часть), формализация оценивания и коррекции проекта (рефлексивная часть);
в технологическом компоненте представлены ИКТ, выполняющие рефлексивную и рекрутинговую функции, развивающие компьютерную грамотность и познавательную активность учащихся при проектном обучении информатике и ИКТ;
оценочно-диагностический компонент заключается в применении диагностирующих способов отслеживания показателей структурных компонентов ключевых компетенций и учебных достижений у учащихся.
Выявлен и реализован комплекс педагогических условий эффективного функционирования разработанной методики: 1) соответствие тематики проектов по информатике и ИКТ для старшей школы определенным блокам ключевых компетенций; 2) использование адаптированной технологии е-портфолио для анализа результатов процесса обучения и повышения уровня мотивации у выпускников при изучении предмета «Информатика и ИКТ».
Теоретическая значимость исследования определяется тем, что:
обосновано рассмотрение системно-деятельностного подхода как адаптированного к отечественному педагогическому опыту варианта компе-тентностного подхода; выявлены и соотнесены с особенностями информатики и ИКТ как учебного предмета сущностные черты компетентностного подхода к обучению (процессуальность, практикоориентированность, интегративность);
сформулировано теоретическое положение о рассмотрении метода проектов как элемента постепенного перехода от традиционных образовательных методик к процессуальным методам преподавания, которые нацелены на сам процесс обучения, поиск новых знаний, а также решение учебных проблем;
проведено понятийное разделение, уточнение и конкретизация таких понятий, как «проект» и «задание проектного типа», что упорядочивает структуру понятийного аппарата по исследуемой проблеме;
обозначена необходимость применения адаптированных, используемых в рамках процессуальных методов обучения, способов хранения и оценивания результатов учебной деятельности учащихся старших классов, ориенти-
рованных на применение информационно-коммуникационных технологий, сочетающих рекрутинговый и рефлексивный подходы;
выявлено соответствие между такими компонентами образовательных
целей по информатике и ИКТ, как общеучебные умения и навыки, ключевые
компетенции и универсальные учебные действия.
Практическая значимость исследования заключается в том, что его выводы и рекомендации способствуют совершенствованию процесса обучения информатике и ИКТ, и определяется следующим:
разработаны шаблоны и примеры заданий проектного типа и проектов по темам базового и профильного курсов, на основе которых создано и опубликовано учебно-методическое пособие для учителей по применению метода проектов в процессе обучения информатике и ИКТ как инструмента формирования ключевых компетенций у учащихся 10-11 классов;
составлены методические рекомендации для учителей по проведению педагогической диагностики, позволяющей определить образовательные потребности старших школьников и коэффициенты, характеризующие сформиро-ванность структурных компонентов ключевых компетенций в процессе обучения информатике и ИКТ;
создан типовой вариант е-портфолио старшеклассника по информатике на основе применения системы управления содержимым сайта, позволяющий организовать процедуру хранения выполненных проектов, а также их анализ и комментирование в формате небольшого интернет-сайта (блога).
Апробация результатов исследования. Теоретические положения и результаты исследования обсуждались на II международной научной конференции «Личность и общество: проблемы взаимодействия» (Челябинск, 2009 г.); на XVI международной научно-практической конференции «Методология, теория и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов» (Челябинск, 2009 г.); на XX международной научно-практической конференции «Информационные и коммуникационные технологии в образовании» (Борисоглебск, 2009 г.); на V-VIII международных научно-практических конференциях «Традиционные общества: неизвестное прошлое» (Челябинск, 2009-2012 гг.); на всероссийской конференции «Цифровые образовательные ресурсы в учебном процессе педагогического вуза и школы» (Воронеж, 2009 г.); на всероссийской научно-практической конференции «Информационные технологии в науке, экономике и образовании» (Бийск, 2009 г.); на городской научно-практической конференции «Информатика и информационные технологии в образовании» (Челябинск, 2009 г.); в рамках научно-методических семинаров кафедры информатики и методики преподавания информатики ЧГПУ (Челябинск, 2007-2011 гг.); на конференциях по итогам научно-исследовательской работы преподавателей и аспирантов ЧГПУ (Челябинск, 2007-2011 гг.). Результаты апробированы в школах г. Челябинска, Челябинской области и опубликованы в тезисах и статьях.
База исследования: экспериментальная работа осуществлялась в МОУ Лебедевская средняя общеобразовательная школа, МОУ лицей № 11 г. Челя-
бинска, Технологическом колледже сервиса ГОУ ВПО Южно-уральского государственного университета, МОУ лицей № 6 Миасского городского округа.
Поставленная цель и задачи определили ход исследования, которое проводилось в три этапа (2007-2011 гг.).
На первом этапе (2007-2008 гг.) проводилось изучение проблемы формирования ключевых компетенций у старших школьников в процессе обучения информатике и ИКТ посредством применения наиболее эффективных методов и технологий преподавания, а также информационно-коммуникационных технологий. С целью выявления дидактических основ по проблеме исследования был осуществлен анализ психолого-педагогической, дидактической, учебной и методической литературы, диссертационных исследований, сформулирована цель, задачи, гипотеза, определены теоретико-методологические подходы, основные позиции и понятийно-категориальный аппарат.
На втором этапе исследования (2009-2010 гг.) были определены основные подходы к формированию ключевых компетенций у учащихся старшей школы, изучены процессуальные методы обучения, выявлены их положительные и отрицательные стороны, проведен сравнительный анализ; исследованы варианты реализации е-портфолио, выявлены наиболее оптимальные целям исследования технологии. Велась работа по реализации методической поддержки структурно-функциональной модели формирования ключевых компетенций учащихся на основе метода проектов. Разрабатывались диагностические материалы, проводились констатирующий и поисковый этапы эксперимента, осуществлялся сбор данных по результатам обучения учащихся, составлялся план формирующего этапа эксперимента.
На третьем этапе исследования (2011 г.) выполнялась корректировка и усовершенствование технологии использования метода проектов в процессе обучения информатике и ИКТ, осуществлялось ее внедрение в условиях школьной практики, проводился анализ, сравнение и интерпретация полученных результатов, их математическая обработка, уточнялись выводы, оформлялось диссертационное исследование. Для проверки справедливости гипотезы была выполнена статистическая обработка результатов эксперимента.
Оценка эффективности применения разработанной методики формирования ключевых компетенций у учащихся старших классов в условиях проектного обучения информатике и ИКТ проводилась по количественному (коэффициент полноты усвоения учебных элементов учащимися в процессе обучения предмету «Информатика и ИКТ»; значение уровня сформированности ключевых компетенций учащихся) и качественному (степень удовлетворенности учителей применением метода проектов с использованием е-портфолио; индекс совпадения процентных показателей сформированности ключевых компетенций учащихся) критериям.
Личное участие автора в получении результатов определяется выдвижением ведущих положений исследования, созданием и апробацией использования проектной методики в процессе обучения информатике и ИКТ, разработкой процедуры проведения экспериментальной работы по доказательству эф-
фективности ее применения, руководством и непосредственным участием в экспериментальной работе и получении эмпирических данных, их теоретическом обобщении и интерпретации.
Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечивается научной аргументированностью исходных теоретических положений; целостным подходом к решению проблемы; методологической обоснованностью исходных теоретических положений исследования; корректной организацией опытно-экспериментальной работы с применением методов, адекватных объекту, предмету, цели и задачам исследования; репрезентативностью выборки; практическим подтверждением основных положений исследования и научной обработкой полученных в ходе эксперимента данных, воспроизводимостью результатов исследования и их внедрением в практику, систематической проверкой результатов исследования на разных этапах экспериментальной работы, подтверждением гипотезы исследования результатами экспериментальной работы.
Положения, выносимые на защиту:
Применение компетентностного и системно-деятельностного подходов позволяет реализовать дидактический потенциал предмета «Информатика и ИКТ» по формированию у старшеклассников определенного объема всех блоков ключевых компетенций (ценностно-смысловые, общекультурные, учебно-познавательные, информационные, коммуникативные, социально-трудовые компетенции, а также компетенции личностного самосовершенствования), представленных в нормативных документах, определяющих содержание указанного предмета.
Ядром структурно-функциональной модели формирования ключевых компетенций у учащихся старших классов в процессе обучения информатике и ИКТ является метод проектов с применением технологии е-портфолио. В модели представлены: подготовительный этап анализа нормативных документов по предмету «Информатика и ИКТ», этап комплексной педагогической диагностики, этап конструирования содержания учебного материала, этап формирования ключевых компетенций у учащихся в процессе реализации метода проектов, а также этап проверки сформированности ключевых компетенций у учащихся.
Разработанная на основе структурно-функциональной модели методика формирования ключевых компетенций у учащихся старших классов в условиях проектного обучения информатике и ИКТ характеризуется следующими особенностями: целевым компонентом является формирование ключевых компетенций у учащихся старшей школы в условиях проектного обучения информатике и ИКТ; содержательным компонентом являются проекты и задания проектного типа, характеризующиеся процессуальностью, технологичностью, практикоориентированностью и интегративностью, включающие описательную, процессуальную и рефлексивную части; в технологическом компоненте представлены ИКТ, позволяющие повысить уровень мотивации школьников за счет комплексного использования рекрутингового и рефлексивного подходов; в оценочно-диагностическом компоненте представлено наличие способов отсле-
живания показателей сформированности структурных компонентов ключевых компетенций у учащихся.
4. Методика формирования ключевых компетенций у учащихся старших классов в условиях проектного обучения информатике и ИКТ будет эффективно функционировать при обеспечении следующего комплекса педагогических условий: 1) соответствие тематики проектов по информатике и ИКТ для старшей школы определенным блокам ключевых компетенций; 2) использование адаптированной технологии е-портфолио для анализа результатов процесса обучения и повышения уровня мотивации у выпускников при изучении предмета «Информатика и ИКТ».
Структура диссертации определена целью и логикой научного исследования. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка, содержащего 317 источников. Основной текст диссертации изложен на 192 страницах. Работа включает 25 таблиц, 6 рисунков и 6 приложений.
Анализ возможностей образовательных технологий в формировании ключевых компетенций у старших школьников на уроках информатики и ИКТ
В данном параграфе будут проанализированы инновационные образовательные технологии, применяющиеся в процессе обучения информатике и ИКТ в 10-11 классах, а также содержательное наполнение этих технологий, теории, которые используется в школе в рамках формирования ключевых компетенций. Здесь необходимо оговориться, что порой авторы новых методик напрямую не употребляют терминологию компетентностного подхода, однако контекст, а так же тот факт, что необходимость формирования компетенций закреплена на государственном уровне, обязывает исследователей-новаторов идти в ногу со временем, что позволяет оценить, насколько полученные педагогические концепции соответствуют требованиям формирования ключевых компетенций на уроках информатики в старших классах.
Обзор подходов показывает, что важную роль сегодня приобретают технологии, которые ряд авторов характеризуют как «процессуальные» методы обучения [ПО]. Нам представляется, что данное определение более корректно в силу того, что традиционная парадигма вовсе не отрицала активности учащихся, хотя и сохраняла их ведущую роль в качестве слушателей, приемников знаний, умений и навыков. Компетентностный же подход требует не просто активности, а готовности от учащихся к постоянной трансформации и мобильности. Поэтому акцент в методах обучения переориентируется с конечного результата в виде конкретных усвоенных ЗУН на процесс анализа информации, решения задач, вживания в создаваемые ситуации и т.п. Это и позволило нам охарактеризовать наиболее актуальные педтехнологии как «процессуальные».
Определяя список технологий, методов обучения, которые мы подвергнем анализу с точки зрения возможностей реализации компетентностного подхода на уроках информатики, мы учтем следующее замечание А.А. Вербицкого: «В отечественной психолого-педагогической науке разработан целый ряд перспективных теорий, концепций и методических систем... Можно ли положить их в основу реализации компетентностного подхода в образовании? Наверно не только можно, но и нужно, проведя теоретический анализ их возможностей и перспектив в контексте этого подхода. При этом нужно иметь в виду несколько обстоятельств: а) все они разработаны применительно к школьному образованию; б) в школьном образовании эти теории и технологии имеют весьма ограниченную представленность; в) по своей методологии они как раз не практико-ориентированные, а исходят из противоположной идеи - овладения «основами наук», развития теоретического мышления, а не формирования компетенций/компетентностей для повседневной жизни и профессиональной деятельности человека; г) в них ставятся в основном задачи овладения предметно-технологическими знаниями, умениями, навыками, и лишь неким фоном просматриваются задачи развития социальных умений и навыков, социальной компетентности обучающихся» [48]. Наблюдение А.А. Вербицкого отражает общую проблему педагог ических концепций - их технологическую применимость к условиям массовой школы. Исходя из этого, основными критериями для выбора методов в нашем исследовании стали: актуальность и технологичность в применении.
Исследуя технологии формирования ключевых компетенций на уроках информатики в 10-11 классах, необходимо учитывать возрастные особенности учащихся этого периода. Разные исследователи называют этот возраст ранним «юношеским», «старшим подростковым», «отроческим» [См.: 58, 168]. Однако, несмотря на разницу в определениях, большинство ученых сходятся в том, что это период жизни человека, представляющий собой переход от зависимого детства к самостоятельной и ответственной взрослости, что предполагает, с одной стороны, завершение физического, в частности полового, созревания, а с другой - достижение социальной зрелости. В старшем школьном возрасте происходят существенные морфофункциональные изменения, кульминацией которых является физическая и половая зрелость. Когнитивные изменения в старшем школьном возрасте характеризуются развитием мышления на уровне формальных операций. Этот тип мышления не обходим для абстрактных умозаключений, не привязанных к существующим в данный момент конкретным внешним условиям. По мере совершенствования и расширения когнитивных способностей старшеклассников содержание их мышления также становится более широким и сложным [219, с. 137].
Вместе с тем, юноши и девушки начинают активно использовать свои интеллектуальные способности не только при решении учебных задач, но и в межличностных отношениях. Главным социальными задачами этого возраста становятся выбор профессии и подготовка к созданию семьи. Значимость юности как периода жизни человека определяет особенную важность успешного решения задач развития этого возраста: личностного развития и обретения чувства личностной идентичности; профессионального самоопределения - самостоятельное и независимое определение жизненных целей и выбор будущей профессии; « развития готовности к жизненному самоопределению, базой для которого является достаточный уровень развития ценностных представлений, волевой сферы, самостоятельности и ответственности [212, с. 94]. Общая тенденция старшего школьного возраста - рост самостоятельности и самосознания, открытие своего я. Она тесно связана с изменениями деятельности и закономерностями умственного развития в этом возрасте. По сравнению с подростковым, юношеское самосознание более психологично и обращено вовнутрь. Юноши и девушки остро чувствуют свою индивидуальность и всячески подчеркивают отличие от окружающих.
Главным личностным новообразованием юности является социально-психологическая готовность к жизненному самоопределению. «В основе готовности к самоопределению лежит формирование у старших школьников устойчивых, сознательно выработанных представлений о своих обязанностях и правах по отношению к обществу, другим людям, моральных принципов и убеждений, понимании долга, ответственности, умения анализировать собственный жизненный опыт, наблюдать за явлениями действительности и давать им оценку и пр.» [168, с. 352]. Именно развитие этих психологических качеств обеспечивает в дальнейшем сознательную, активную, творческую жизнь человека.
С учетом перечисленных особенностей старшеклассников, к числу наиболее перспективных современных методов (технологий) следует отнести кейс-стади (кейс-метод), проблемное обучение, тренинговую и рефлексивную технологии [302]. Общим для них является то, что они пришли из «взрослого образования», как правило, из бизнес-курсов, что стимулирует мотивацию учащихся 10-11 классов. И если первые две технологии уже нашли отклик в трудах отечественных педагогов, в том числе теоретиков и практиков преподавания информатики, то две последних технологии пока еще являются инновационными и не рассматриваются как непосредственно формирующие компетенции на уроках информатики. Соответственно, мы ос-тановим свое внимание на тех методах (или группах методов), которые не противоречат условию актуальности и технологичности и уже нашли свое применение на уроках информатики, которые можно оценить с точки зрения положительных и отрицательных сторон для формирования ключевых компетенций - проблемного метода и кейс-метода.
Реализация метода проектов в процессе обучения информатике и ИКТ, направленного на формирование ключевых компетенций у старших школьников
Прежде чем перейти к предметному рассмотрению внедрения метода проектов в учебный курс информатики и ИКТ, необходимо рассмотреть проблему понимания «проекта» как такового. К постанове такой проблемы подталкивают работы зав. кафедрой информатизации образования Владимирского института повышения квалификации работников образования В.А. Власенко [55]. По мнению исследователя, типичными проектами для сегодняшней школы являются такие, как создание «собственного» программного продукта «Калькулятор», создание презентации, макета школьной газеты и т.п. Автор указывает, что в данном случае мы имеем дело с выполнением определенного алгоритма в определенном программном продукте. Однако это только «половина» метода проектов, так как подлинной задачей данного педагогического инструмента является выработка в детях умения не просто решать какие-либо задачи посредством создания самостоятельного конечного продукта, а именно формирование «проективного мышления». Последнее связанно с умением, проанализировав определенный массив информации, увидеть проблему и нащупать пути решения ее, которые можно формализовать уже в виде привычных формул.
Поясним, вслед за В.А. Власенко: дети зачастую в рамках решения олимпиадных задач сталкиваются с такими из них, которые требуют в повседневной жизни применить полученные на информатике знания. И учащиеся не справляются с такими заданиями, поскольку для них присутствует «невидимый барьер» между усвоенными в виде формул и навыков решения учебных задач предметным материалом и реальной жизнью, точнее возможностью в жизни изученные формулы применить. Знание остается как бы «мертвым грузом» до тех пор, пока ученики не получат однозначную идентификацию поставленной задачи с уже ранее решавшейся. И здесь В.А. Власенко указывает на принципиальное назначение метода проектов - научить детей самостоятельно ставить задачу. Причем автор указывает на первичность умения постановки задачи перед обладанием конкретным набором знания по предмету: «Для успешного решения проблемы необходимо знать и алгоритмы, и формулы, и операторы, причем на начальных этапах обучения усилия и педагога, и ученика должны быть направлены на их формирование. Но постепенно традиционные знания, умения и навыки должны занять соответствующее место - место внутреннего ресурса субъекта, "знаниевой подложки для развития интеллекта". Дальше необходимо формировать потребность и способность мыслить, используя имеющиеся внутренние ресурсы, в том числе и ЗУНы» [55]. Кроме того, В.А. Власенко указывает, что необходимое условие реализации метода проектов в целом и любого конкретного проекта в частности - это грамотная постановка учебной ситуации. Автор акцентирует внимание именно на понятии «ситуация», поскольку полагает, что первичным в работе учащихся должна быть деятельность, и учебная ситуация должна ее спровоцировать. В целом, исходя из рассуждений В.А. Власенко, можно сформулировать следующие обязательные требования к методу проектов на уроках информатики: 1. проблемность (т.е. отсутствие предзаданного алгоритма решения учебной ситуации) и вытекающая отсюда необходимость самостоятельной постановки задачи, т.е. перевода набора эмпирических данных в вид «условий» задачи с определенным алгоритмом решения; 2. вариативность решения (вариантов решения всегда больше чем один, как оно и бывает в реальной жизни, и учащиеся должны это осознавать и не бояться рассуждать и делать ошибки - главное иметь их корректировать); 3. интегративность (проектная учебная ситуация должна выходить за пределы любого учебного предмет, поскольку проблема в реальной жизни представляется связанной со множеством факторов и областей существования - поэтому интегративный момент усилит мотивацию и максимально приблизит проект к реальности). В.А. Власенко предлагает провести терминологическое и практическое разделение «проектов», которые используются в процессе преподавания информатике. Разделение предполагает вычленение из общеупотребительного в педагогической практике понятия «проект» такой дидактической единицы как «проектное задание». Исходя из подобного разделения под «проектом» следует понимать учебную ситуацию без очевидного алгоритма решения, требующую получения на выходе некого «конкретного продукта». В свою очередь, «проектное задание» - это учебная задача, которая предполагает очевидный алгоритм решения и итоговый «конкретный продукт», но не указывает его точного содержательного наполнения. Примером для «задания проектного типа как раз и выступают многочисленные «проекты», предлагаемые в конкурсных работах и методических пособиях учителями информатики: «Чертеж дома вашей мечты», «Визитка», «Поздравительная открытка» (в графических пакетах), «Газета» (в текстовых редакторах), «Семейный альбом» (презентация) и т.п. Причем встречаются работы, где алгоритмы работы над проектным заданием прописаны на очень высоком уровне [2] , что говорит о богатом опыте реализации метода проектов в повседневной преподавательской практике. Несмотря на предложенное разделение, следует понимать, что задание проектного типа, несмотря на его некоторый гибридный характер, все же в большей степени относится к методу проектов, нежели чем к традиционным знаниевым методикам работы. Данное разделение введено лишь для удобства структурирования и понимания педагогической и методической практики.
Исходя из предложенного деления и приведенных примеров видно, что технологический алгоритм решения проблемного задания проговаривается учителем до самого задания. Не случайно многие учителя шаблонно указывают на следующую последовательность действий при работе с проектами: объяснение ученикам теории - решение практических заданий - работа над проектом [23]. В рамках подобной процедуры учащийся изначально мотивируется на усвоение алгоритма, предложенного в теоретической предпроект-ной части и в дальнейшем его задача - дать самостоятельное содержательное наполнение проекту. Например, когда дается задание создать базу данных на интересующую тему, учащийся изначально сориентирован на алгоритм решения задачи (т.е. сформулирована сама задача - создать базу данных, причем ему уже показано и рассказано, как это делается), а поле его самостоятельности четко очерчено подбором материала.
В свою очередь, собственно проект подразумевает, что никакой изначальный алгоритм его воплощения в конкретный продукт не задан и учащийся сам должен сначала придумать алгоритм превращения проблемы в задачу, а потом задачу решить, реализовать. Прекрасный пример приводит В.А. Власенко: «Учащимся было предложено, используя средства информатики, попробовать разрешить возможные проблемы, возникающие как у их первого учителя, так и у его учеников при изучении систем счисления в начальной школе» [55]. Не вдаваясь в дополнительные пояснения, приведенные у автора, можно заметить, что учащиеся изначально не ориентированы на то, какой конечный продукт они должны выдать.
«Е-портфолио» как технология формализации результатов сформированности ключевых компетенций при применении проектного обучения на уроках информатики и ИКТ в старшей школе
Для формирования компетенций на уроках информатики в старших классах необходимо развитие современных процессуальных методов обучения и, с той же степенью актуальности, требуются новые системы хранения достижений ученической деятельности и методики оценивания. В качестве системного компонента процесса обучения, построенного именно на процессуальности, значимым и актуальным выглядит использование технологии е-портфолио1. Связано это с естественными особенностями информатики как учебного предмета, а так же с теми требованиями к уровню информационной компетентности и технологической грамотности, которые современность предъявляет к выпускнику школы. В частности, Т.Ю. Грушко указывает: «Изучение ИКТ касается не только получения практических навыков и знаний о различных технологических и информационных процессах. Не менее важная задача - сформировать у учеников умение ориентироваться в изменяющемся мире, формулировать проблему, ставить проблемные вопросы, выбирать необходимые информационные ресурсы и находить решение проблемы» [68, с. 19]. Именно поэтому представляется вполне уместным сочетание метода проектов, как инструментария для формирования у старшеклассников ключевых компетенций, и е-портфолио как информационно-коммуникационной технологии и инновационной системы оценивания работы учащихся. Понятие и основные компоненты технологии е-портфолио, основные плюсы и минусы рассмотрены в третьем параграфе первой главы. В этом пункте диссертационного исследования акцент сделан на практику применения данной педагогической технологии в рамках школьного преподавания «Информатики и ИКТ».
В первую очередь, необходимо акцентировать внимание на процессуальной составляющей технологии е-портфолио. Новые методы требуют новых подходов к оцениванию ученика. Простая балльная система далеко не всегда пригодна там, где необходимо оценить компетентность учащегося. Исходя из определения е-портфолио, можно увидеть, что исследователи отмечают в данной технологии как минимум две базовых составляющих - рекрутинговую, презентационную (как хранилище работ, способных стать «визитной карточкой» учащегося; в данном случае это могут быть примеры созданных учащимися программ, реализованные проекты и даже сам е-портфолио, который может показать уровень компьютерной и информационной грамотности ученика) и рефлексивную (как мощный инструмент анализа собственной учебной работы). Оба элемента тесно связаны с мотивацией, поскольку и обзор собственных успешно реализованных проектов и постоянный анализ (усилиями учителя, предметных педагогов, одноклассников, самого ученика), рефлексия по поводу учебного процесса позволяют актуализировать интерес к процессу обучения.
Процессуальность методов формирования ключевых компетенций на уроках информатики в старших классах предъявляет определенные требования и к технологии применения е-портфолио. К числу таковых требований можно отнести: динамизм, протяженность учебных действий и результатов, практикоориентированность учебных достижений, рефлексивность. Было предположено, что данные качества, присущие процессуальным методам обучения, должны найти реализацию и в е-портфолио, которые нацелено на формирование ключевых компетенций. Причем практикоориентированность нельзя понимать узко как набор выполненных заданий, значимых для применения в практике. Практикоориентированность - это наличие результатов учебной деятельности, которые являются «прологом», потенциалом для дальнейшей деятельности. И если для ученика, который создает е-портфолио по информатике, практическая и учебная деятельность сплетаются очень сильно - особенно на уровне использования информационно-коммуникационных технологий, то для других предметов полученные результаты могут быть значимы и для продолжения обучения, как показатель высокого компе-тентностного уровня абитуриента при поступлении в вуз. Такие результаты (например, блестяще выполненный анализ литературного произведения), хотя и не имеют очевидного практического применения, как говорится, «здесь и сейчас», однако являются практикоориентированными за счет конечной ориентации - стремления к формированию портфолио для поступления в вуз. Таким образом, практикоориентированность - это элемент целеполагания, а не конечного результата
Рассмотрим необходимые элементы реализации технологии е-портфо-лио в применении метода проектов на уроке информатики. Логично предположить наличие двух ведущих элементов в структуре е-портфолио - результативной и описательной. В результативной части суммируются проекты учащегося, выполненные на уроках информатики (и в рамках подготовки к урокам) в течение года. В описательной части либо в виде прикрепленных doc-файлов, либо в качестве новых web-страничек прилагаются описания реализации проектов с комментариями по возникшим трудностям и способам их преодоления.
Есть определенная проблема, связанная с тем, что далеко не все проекты учащегося являются интересными с точки зрения полученных результатов, в том числе и на взгляд самого старшеклассника. Очевидно, что далеко не все необходимо выставлять на «доску почета» в процессе подбора проектов и достижений для самопрезентации. Кроме того, с точки зрения учебного процесса уместнее начинать каждый новый учебный год в плане реализованных процессов как бы с нуля, поскольку структура стандарта предполагает углубление, расширение и усложнение изучаемых тем. С этой целью при создании е-портфолио следует придерживаться следующих моментов: во-первых, реализовать технологию архивации проектов по итогу года - то есть каждый год страничка с результативным элементом с началом учебного года обновляется, все проекты предыдущих лет хранятся на сервере, а для пользователей представлены в виде ссылок на архивы с соответствующей маркировкой. Учащийся и все желающие всегда смогут сравнить уровень сформированное компетенций, отметить собственный рост в плане реализации проектов, оценить развитие деятельности учащегося в динамике. В то же время, архивация позволит сконцентрировать внимание на реализуемых про Удобство последних заключается в возможности легко оставлять комментарии.
Констатирующий и формирующий этапы экспериментальной работы
В реализации констатирующего и формирующего этапов экспериментальной работы участвовали учителя информатики и ИКТ и учащиеся МОУ Лебедевская средняя общеобразовательная школа (10-е классы - 25 учеников), МОУ Лицей №11 (10-е классы - 63 ученика, 11-е классы - 28 учеников), студенты второго курса Технологического колледжа ГОУ ВПО Южноуральского Государственного Университета, обучающиеся по специальности профессии НПО 100116.02 «Программирование в компьютерных системах» (117 учащихся), а также МОУ «Лицей №6» Миасского городского округа. Таким образом, в эксперименте приняли участие 12 учителей информатики и ИКТ, 116 учеников, 117 студентов.
В рамках работы над данными этапами все участники эксперимента были разделены на две группы, в каждой из которых было сформировано по 7 подгрупп: 1) контрольная группа: учащиеся и студенты, изучающие предмет «Информатика и ИКТ» на основе применяющихся в общеобразовательных учреждениях традиционных методик; 2) экспериментальная группа: учащиеся и студенты, изучающие предмет «Информатика и ИКТ» на основе метода проектов с применением технологии е-портфолио (с последующим отслеживанием сформированности ценностно-смысловых, общекультурных, учебно-познавательных, личностного самосовершенствования, информационных, социально-трудовых, коммуникативных блоков ключевых компетенций). Различие эффектов педагогических воздействий будет обосновано, если две эти группы, первоначально совпадающие по своим характеристикам, различаются после реализации педагогических воздействий [174, с. 45]. Большое внимание на формирующем этапе экспериментальной работы уделялось взаимодействию организатора исследования с учителями и администрацией общеобразовательных учреждений, участвовавших в эксперименте. С данной категорией участников педагогического эксперимента проводились беседы; лекционные занятия по применению проектного обучения на уроках информатики и ИКТ с последующим анализом сформированности у учащихся старшей школы ключевых компетенции; семинарские занятия с разбором проектов и заданий проектного типа, которые могут быть применимы в рамках изучения той или иной темы в курсе информатика и ИКТ; а также практические занятия, направленные на знакомство с информационно-коммуникационной поддержкой разработанного курса - программой «Е-портфолио старшеклассника». В рамках констатирующего и формирующего этапов экспериментальной работы были проведены следующие мероприятия: анкетирование учащихся и учителей с целью выяснения готовности и желания применения инновационных образовательных технологий в процессе обучения информатике и ИКТ, формулирование целей обучения, направленных на формирование ключевых компетенций учащихся на уроках информатики и ИКТ, отбор содержания учебного материала по информатике и ИКТ, выбор форм учебно-познавательной деятельности школьников в процессе обучения информатике, разработка проектов и заданий проектного типа по семи блокам ключевых компетенций для базового и профильного уровней обучения информатике и ИКТ в старших классах. Кроме консультаций учителей при планировании процесса обучения информатике и ИКТ на основе метода проектов с применением технологии е-портфолио, проводились также опросы учащихся и учителей о возможности и необходимости использования инновационных образовательных технологий, и, в частности, проектного обучения на уроках информатики и ИКТ. Для реализации констатирующего и формирующего этапов экспериментальной работы были выполнены следующие процедуры: 1) деление исследуемых коллективов на контрольную и экспериментальную группы, в каждой из которых по 7 подгрупп; 2) проведение комплексной педагогической диагностики для выявления уровня сформированности ключевых компетенций учащихся 10-11 классов; 3) анализ результатов, полученных после проведения входных контролирующих мероприятий; 4) проведение учителями уроков по предмету «Информатика и ИКТ» с введением экспериментального фактора в экспериментальных группах, и без его учёта в контрольных. Рассмотрим подробное описание каждой из указанных процедур. Первоочередным в этом вписке является процесс формирования экспериментальных и контрольных групп с целью проверки эффективности методики проектного обучения информатике и ИКТ, направленной на формирование ключевых компетенций учащихся старших классов в средней общеобразовательной школе. Для получения относительно идентичных контрольных и экспериментальных групп на каждой ступени обучения было проведено тестирование в начале учебного года с целью выявления остаточных знаний. Тесты содержали вопросы по темам, изученным в предыдущие годы по предметам «Информатика и ИКТ», «Информатика». Особого внимания требует вопрос о количестве экспериментальных объектов. Ответ на него позволит осуществить репрезентативную выборку числа экспериментальных объектов, то есть учащихся. Общее число учащихся, принявших участие в педагогическом эксперименте, 233 человека, что обеспечивает статистическую достоверность полученных результатов. Экспериментальные и контрольные группы были типичными по уровню успеваемости и наполняемости для информатики (10 - 12 человек). Уравнение личностного фактора в эксперименте обеспечивалось тем, что уроки в контрольных и экспериментальных группах проводили одни и те же учителя, но опираясь на различные методики: применение традиционной (использовавшейся до этого) методики обучения информатике и ИКТ - в контрольных группах; реализации методики проектного обучения информатике и ИКТ, направленной на формирование ключевых компетенций у школьников в экспериментальных группах. Такой вариант в педагогических исследованиях признается показательным [16]. Исходя из того, что в ходе экспериментальной работы должна быть проверена достаточность выявленных организационно-методических условий, то в школах были сформулированы следующие группы.
