Введение к работе
Актуальность Сегодня в высших учебных заведениях информатика входит практически во все образовательные программы ВПО (высшего профессионального образования) в качестве обязательной дисциплины цикла ЕН (общие математические и естественнонаучные дисциплины), либо, как правило, в качестве самостоятельной дисциплины, либо, для ряда гуманитарных и иных направлений и специальностей, в составе дисциплины «Математика и информатика» При этом система курсов, связанных с информатикой и информационными технологиями, состоит из курса информатики, имеющего общеобразовательный характер (А А Кузнецов, Е К Хеннер), и различных информатических курсов профессионального характера Курс информатики общеобразовательного характера, изучаемый в вузе обычно в начале обучения, является важнейшим в системе подготовки студентов к осознанному и рациональному использованию информационных технологий в их учебной, а затем и профессиональной деятельности
Однако, как показывает анализ существующей образовательной практики, преподавателям такого курса информатики часто приходится сталкиваться с проблемой существенных различий в знаниях, умениях и навыках студентов, полученных ими в школе, при обучении разделу «Информационные технологии» (технологии обработки текстовой, числовой, графической информации и др ) в «точке входа» (Н Д Есипова) — в начале изучения курса
Часто эти различия характеризуются как полярные, поскольку нередка ситуация, когда некоторые студенты после школы имеют серьезные пробелы в знаниях, умениях и навыках по информационным технологиям, а другие, наоборот, владеют ими на очень высоком уровне Так, по результатам диагностики студентов-первокурсников различных специальностей, проведенной нами в течение 2004—2008 гг на базе Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета, соотношение количества таких студентов обычно составляет соответственно около 30 и 15% от общего числа студентов Игнорирование преподавателями информатики данной проблемы приводит к отставанию в изучении курса, психологическому дискомфорту у одних студентов и к спаду интереса к изучению предмета, «топтанию на месте» — у других, что в целом влечет снижение качества дальнейшего освоения предметов информатического цикла, имеющих профессиональную направленность, а значит, и снижение качества подготовки специалиста в высшем образовании
Таким образом, в образовательной практике востребована методика обучения информатике в вузе, позволяющая строить процесс обучения разделу «Информационные технологии» так, чтобы одновременно обеспечить реализацию его двух взаимодополняющих составляющих выравнивающей, под которой понимается преодоление отставания, устранение психологического дискомфорта у студентов, ранее столкнувшихся с определенными проблемами в изучении информатики, обеспечение равных стартовых возможностей для дальнейшего изучения предметов информатического цикла профессиональной направленности,развивающей, подкоторой понимается преодоление ситуации «топтания на месте» у сильных студентов, поддержка интереса к предмету, к его самостоятельному освоению — дальнейшее развитие знаний, умений и навыков студентов При этом в целом процесс обучения должен обеспечивать достижение требований Государственного образовательного стандарта ВПО всеми студентами
Анализ научной педагогической и методической литературы показывает, что имеются предпосылки для разработки методики вы-равнивающе-развивающего обучения информационным технологиям студентов вуза, позволяющей преодолеть проблему существенных различий в их знаниях, умениях и навыках в начале изучения данного раздела в курсе информатики в вузе
Проблеме организации процесса обучения, ориентированного на учет уровня знаний, умений и навыков учащихся, индивидуализацию и дифференциацию обучения, посвящены работы Г Д Глейзера, В М Монахова, Е.С Рубанского, И Унт и др , а также исследования, учитывающие специфику предметной области «Информатика» (АА Амирханова, ЕС Винокурова, О Б Богомолова, Н Д Есипо-ва.АЛ Симонова и др) Важное значение имеют вопросы организации преемственности обучения (уровни требований, методы и формы обучения) при переходе из школы в вуз (С М Годник, Ю А Кустов, А Г Мороз и др) Проблема адаптации к обучению в вузе рассматривается в работах А А Андреевой, А В Бровичевой, В Ю Байдак и др
Сформулированы основные положения о целях, содержании, методах обучения информационным технологиям в теории и методике обучения информатике на разных уровнях образования (С А Бешен-ков,АА Кузнецов,МП Лапчик,ВМ Монахов,ЕА Ракитина,ИГ Се-макин, Н Д Угринович, Е К Хеннер и др ) Разработаны идеи вы-равнивающе-развивающего обучения информатике на примере изучения линии алгоритмизации и программирования в школе (И Н Фа-
лина) Выявлен потенциал заданного подхода (Г Л Балл, В Г Болтянский, И Я Лернер, И Я Машбиц, В М Монахов, Л М Фридман и др ), метода проектов (В В Гузеев, Е А Крюкова, Е С Полат и др ) в организации процесса обучения на основе учета личностных интересов, качеств и учебных навыков учащихся
Вместе с тем необходимо отметить, что методические аспекты построения процесса выравнивающе-развивающего обучения информационным технологиям студентов в курсе информатики в вузе ранее не являлись объектом специального научного исследования в теории и методике обучения информатике (уровень высшего профессионального образования)
Таким образом, все вышесказанное проявляется в следующих противоречиях между
потребностью современного общества в подготовке специалиста в системе высшего образования, компетентного в области использования информационных технологий, и необходимостью преодоления негативно влияющей на эту подготовку проблемы существенных различий в знаниях, умениях и навыках студентов вуза по информационным технологиям после школы,
возможностью повышения качества подготовки студента вуза на основе реализации идей разноуровневого обучения в курсе информатики и недостаточной разработанностью методических основ выравнивающе-развивающего обучения информационным технологиям студентов при изучении курса информатики общеобразовательного характера
Существование указанных противоречий обусловливает актуальность нашего исследования, проблемой которого является недостаточная разработанность методических основ обучения разделу «Информационные технологии» студентов в курсе информатики, направленного на решение проблемы существенных различий в их знаниях, умениях и навыках в начале изучения данного курса в вузе, что и определило тему исследования «Методика выравнивающе-развивающего обучения информационным технологиям студентов вуза в курсе информатики»
Объект исследования — обучение студентов вуза информационным технологиям в курсе информатики
Предмет исследования — методические основы построения процесса выравнивающе-развивающего обучения информационным технологиям студентов в курсе информатики в вузе
Цель исследования—разработать и научно обосновать методику выравнивающе-развивающего обучения информационным технологиям студентов вуза в курсе информатики
Гипотеза исследования состоит в том, что результаты обучения информационным технологиям студентов в курсе информатики в вузе будут более высокими по сравнению с существующей образовательной практикой,если
при построении процесса обучения информационным технологиям в курсе информатики в вузе будет учтена проблема существенных различий в знаниях, умениях и навыках студентов через реализацию двух составляющих процесса обучения — выравнивающей и развивающей,
процесс выравнивающе-развивающего обучения информационным технологиям будет рассматриваться как динамический и организовываться в соответствии с этапной моделью, положенной в основу построения адекватной методики обучения,
специфика целевого, содержательного и процессуального компонентов методики будет определяться в соответствии с учетом выравнивающей и развивающей составляющих на каждом из этапов процесса обучения информационным технологиям,
методика выравнивающе-развивающего обучения информационным технологиям будет опираться на комплекс педагогических условий, обеспечивающих ее реализацию.
В соответствии с целью исследования и выдвинутой гипотезой сформулированы основные задачи исследования
1 Выявить сущность проблемы существенных различий в знаниях, умениях и навыках студентов вуза по информационным технологиям в курсе информатики
2. Разработать этапную модель процесса выравнивающе-развивающего обучения информационным технологиям в курсе информатики студентов вуза как основы построения адекватной методики
Определить целевой, содержательный и процессуальный компоненты методики выравнивающе-развивающего обучения информационным технологиям в курсе информатики в вузе
Экспериментально проверить эффективность методики выравнивающе-развивающего обучения информационным технологиям студентов вуза в курсе информатики
Теоретико-методологическую основу исследования составили: — идеи индивидуализации, дифференциации, разноуровневого обучения (И Унт, А А Кирсанов, Е С Рубанский и др ),
идеи развивающего обучения (Л В Выготский, ДБ Эльконин, В В Давыдов, А Н Леонтьев и др ),
концептуальные основы личностно ориентированного образования (Е В Бондаревская, В В Сериков, И С Якиманская и др),
основные положения теории и методики преподавания информатики (С А Бешенков, А А Кузнецов, М И Лапчик, В М Монахов, Е А Ракитина, Е К Хеннер и др ),
основные положения и принципы теории разработки и реализации методических систем обучения (В П Беспалько, Е В Даниль-чук, Н В Кузьмина, В М Монахов, Т К Смыковская и др),
исследования в области применения задач в учебном процессе (Г А Балл, В.Г Болтянский, И Я Лернер, И Я Машбиц, В М Монахов, В В Сериков, Л М Фридман и др ),
основные положения проектного обучения (В В Гузеев, Е А. Крюкова, Е С Полат и др )
Методы исследования: методы теоретического анализа (изучение и систематизация психолого-педагогической, методической литературы по проблеме исследования, анализ государственных образовательных стандартов, учебных программ, учебных пособий и методических материалов по курсу информатики в школе и вузе, изучение и обобщение педагогического опыта), методы эмпирического исследования (наблюдение за процессом обучения, тестирование, анкетирование), педагогический эксперимент
Достоверность результатов исследования обеспечивается всесторонним анализом проблемы, соответствием полученных выводов основным положениям дидактики и методики преподавания информатики, логической обоснованностью теоретических выводов и хода экспериментальной работы, систематическим мониторингом результатов исследования на его различных этапах, статистической обработкой данных констатирующего, формирующего и оценочно-результативного этапов эксперимента
На защиту выносятся следующие положения
1 Решение проблемы существенных различий в знаниях, умениях и навыках студентов по информационным технологиям предполагает ориентацию процесса обучения информационным технологиям на 1) реализацию выравнивающей (устранение школьных пробелов в знаниях, умениях и навыках, формирование положительного отношения к изучению информатики и информационных технологий в вузе) и развивающей (дальнейшее развитие знаний, умений и навыков, поддержка интереса к предмету) составляющих процесса обучения, 2) учет
входного уровня студентов по информационным технологиям как комплексной характеристики, имеющей компонентную структуру (моти-вационно-ценностный, когнитивно-деятельностный и личностный компоненты), и распределение студентов по группам с низким, средним и высоким входным уровнем
2. Процесс выравнивающе-развивающего обучения информационным технологиям реализуется в соответствии с разработанной моделью, включающей следующие этапы адаптационный, направленный на адаптацию студентов к методам, формам и средствам изучения информатики в вузе, выявление входного уровня студентов по информационным технологиям, корректирующий, направленный на коррекцию знаний, умений и навыков студентов на основе построения индивидуальных траектории обучения, продуктивно-творческий, направленный на обобщение знаний, умений и навыков студентов в самостоятельной, творческой деятельности Данная модель положена в основу построения методики выравнивающе-развивающего обучения информационным технологиям студентов вуза в курсе информатики
3 Методика выравнивающе-развивающего обучения информационным технологиям студентов вуза в курсе информатики предполагает вариативность целей, содержания, методов, средств и форм обучения информационным технологиям в зависимости от принадлежности студента к группе с низким, средним или высоким входным уровнем
Целевой компонент методики выравнивающе-развивающего обучения информационным технологиям студентов вуза в курсе информатики состоит в постановке взаимосвязанной системы целей — выравнивающей и развивающей составляющих процесса обучения и его этапов. Содержательный компонент методики состоит в отборе учебного содержания на основе принципов 1) нелинейно-модульного построения учебного материала курса, предполагающего как возврат к предыдущим модулям в случае выравнивающей составляющей, так и обращение к последующим модулям в случае развивающей составляющей; 2) универсализации структуры содержания обучения информационным технологиям, которая заключается в выделении в нем пяти основных блоков учебного материала, позволяющих освоить любой вид информационной технологии (1) назначение и функции, 2) основные понятия и объекты, 3) среда конкретного программного продукта, 4) типовые приемы работы с информацией, 5) приемы самостоятельного освоения информационной технологии)
Процессуальный компонент методики состоит в выборе в качестве ведущих таких методов обучения, как 1) заданный (задачи трех уровней сложности для каждого из пяти блоков содержания) и 2) метод проектов (проекты учебной, профессиональной, общекультурной направленности)
4 Реализация выравнивающе-развивающей методики обучения информационным технологиям в курсе информатики в вузе обеспечивается комплексом педагогических условий — индивидуализации обучения, вариативности, учета ведущих мотивов, преемственности, системности, оптимальности подбора учебных групп, комплексности контроля
Научная новизна исследования состоит в том, что впервые обоснована и разработана методика выравнивающе-развивающего обучения информационным технологиям в курсе информатики в вузе, позволяющая эффективно решать проблему существенных различий в знаниях, умениях и навыках студентов по данному разделу курса информатики
обосновано, что в основе построения процесса выранивающе-развивающего обучения информационным технологиям лежит комплексная характеристика «входной уровень студента» по информационным технологиям, описаны ее компоненты (мотивационно-ценност-ный, когнитивно-деятельностный, личностный) и выделены три уровня сформированности — низкий, средний, высокий),
построена этапная модель процесса выравнивающе-развивающего обучения студентов информационным технологиям (адаптационный, корректирующий, продуктивно-творческий этапы), положенная в основу построения методики выравнивающе-развивающего обучения информационным технологиям в курсе информатики в вузе,
определены компоненты методики целевой (система целей выравнивания и развития на разных этапах процесса обучения), содержательный (нелинейно-модульное построение содержания, его универсализация и интеграция в пяти блоках учебного содержания), процессуальный (использование в обучении проективных методов),
выявлены условия реализации данной методики (индивидуализация обучения, вариативность, учет ведущих мотивов; преемственность; системность, оптимальность подбора учебных групп, комплексность контроля)
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что полученные результаты вносят вклад в теорию и методику обучения информатике (уровень высшего профессионального образования) за счет
выявления методических основ построения процесса выравнивающе-развивающего обучения информационным технологиям студентов вуза в курсе информатики, позволяющего решить проблему существенных различий в знаниях, умениях и навыках студентов по информационным технологиям курса информатики
Полученные результаты могут служить теоретической основой построения методических систем обучения информатике по разным содержательным линиям, на разных уровнях образования, учитывающих проблему существенных различий в знаниях, умениях и навыках учащихся
Практическая ценность результатов исследования заключается в разработке методического обеспечения для выравнивающе-развива-ющего обучения информационным технологиям в курсе информатики в вузе (система диагностики комплексной характеристики «входной уровень студента», комплекс задач и проектов, методические рекомендации по их применению), которые могут быть использованы преподавателями информатики в вузах, методистами в системе повышения квалификации и переподготовки учителей информатики
Апробация результатов исследования осуществлялась через
участие в Международной научно-практической интернет-конференции «Преподаватель высшей школы в XXI в » (Ростов н/Д, 2005 г ), Международной научно-методической конференции «Современные проблемы преподавания математики и информатики» (Волгоград, 2006 г ), Международной конференции «Современные методы физико-математических наук» (Орел, 2006 г), Международной научно-практической конференции «Шестые Чередовские чтения» (Омск, 2008 г), научной практической конференции «Управление качеством подготовки специалистов» (Волгоград, 2006 г),
выступления на заседаниях кафедры прикладной математики и вычислительной техники Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета, кафедр информатики и методики преподавания информатики, теории и методики обучения физике и информатике Волгоградского государственного педагогического университета,
публикацию материалов исследования в научных, научно-методических изданиях, периодической печати (всего опубликовано по теме исследования — 9, из них 2 в изданиях, рекомендованных ВАК)
Внедрение результатов исследования велось в ГОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет», ГОУ ВПО «Волгоградский государственный педагогический уни-
верситет» Разработанные в процессе исследования методические материалы используются на курсах повышения квалификации преподавателей информатики в Волгоградской государственной академии повышения квалификации и переподготовки работников образования.
Эмпирическую базу исследования составила опытно-экспериментальная работа, проводимая автором в ГОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет» (студенты 1-го курса различных специальностей, предмет «Информатика») Всего в эксперименте приняли участие более 400 студентов, 7 преподавателей
Этапы исследования. Исследование проводилось с 2004-го по 2009 г и включало три основных этапа
Первый этап (2004—2005 гг) предусматривал изучение и анализ психолого-педагогической, научно-методической и учебной литературы по теме, исследование и обобщение педагогического опыта обучения учащихся с различным уровнем знаний, умений и навыков, определение цели, гипотезы, задач и методов исследования
Второй этап (2005—2007 гг ) включал уточнение подхода к решению проблемы существенных различий в знаниях, умениях и навыках студентов по информационным технологиям, разработку методики выравнивающе-развивающего обучения информационным технологиям студентов вуза в курсе информатики
На третьем этапе (2008—2009 гг) осуществлялась обработка полученных данных, формулировались основные выводы исследования
Объем и структура диссертации. Диссертация (201 с) состоит из введения (11с), двух глав (1-я гл — 51 с , 2-я гл — 100 с), заключения, списка литературы (146 источников), 4 рисунков, 11 таблиц, 5 приложений
Похожие диссертации на Методика выравнивающе-развивающего обучения информационным технологиям студентов вуза в курсе информатики
