Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Теоретические основы формирования некомпетентности будущих учителей информатики в условиях использования облачных технологий вобразовательной деятельности 22
1.1. Анализ современных подходов к подготовке будущих учителей информатики в условиях модернизации системы образования 22
1.2. Развитие структуры и содержания ИКТ-компетентности будущих учителей информатики на основе использования облачных технологий 36
1.3. Образовательные аспекты использования сетевых сервисов на основе облачных технологий в подготовке будущих учителей информатики 57
Выводы по первой главе 73
ГЛАВА 2. Методическая система формирования икт компетентности будущих учителей информатики в условиях использования облачных технологий 75
2.1. Модель методической системы формирования ИКТ-компетентности будущих учителей информатики в условиях реализации образовательныхвозможностей облачных технологий 75
2.2. Отбор сетевых сервисов на основе облачных технологий в соответствии с требованиями к образовательным результатам 99
2.3. Структура и содержание обучения будущих учителей информатики на основе использования облачных технологий 114
Выводы по второй главе 143
ГЛАВА 3. Анализ эффективности методики обучения будущих учителей информатики с использованием облачных технологий 145
3.1. Организация и краткая характеристика основных этапов опытно экспериментальной работы 145
3.2. Критерии и показатели оценивания уровня сформированности специальных компетенций как составной части ИКТ-компетентности будущих учителей информатики 149
3.3. Анализ уровня сформированности специальных компетенций будущих учителей информатики в сфере облачных технологий 165
Выводы по третьей главе 176
Заключение 178
Список литературы
- Развитие структуры и содержания ИКТ-компетентности будущих учителей информатики на основе использования облачных технологий
- Образовательные аспекты использования сетевых сервисов на основе облачных технологий в подготовке будущих учителей информатики
- Отбор сетевых сервисов на основе облачных технологий в соответствии с требованиями к образовательным результатам
- Критерии и показатели оценивания уровня сформированности специальных компетенций как составной части ИКТ-компетентности будущих учителей информатики
Развитие структуры и содержания ИКТ-компетентности будущих учителей информатики на основе использования облачных технологий
В настоящее время в области профессионального образования происходят активные поиски путей обновления его содержания, следствием этого является модернизация образовательных стандартов, применение новых форм организаций образовательного процесса, которые чаще всего ориентированы на личностное становление будущего специалиста. Главной целью модернизации российского образования является достижение его нового качества, которое отвечает современным социально-экономическим условиям России.
Введение Федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования (ФГОС ВО) направлено на соответствие качества подготовки специалистов требованиям регионального рынка труда. Работодатели требуют подготовки квалифицированного, конкурентоспособного специалиста: компетентного в своей профессиональной деятельности, способного быстро адаптироваться к изменениям производственного процесса.
Современному учителю приходится работать в постоянно меняющихся условиях, это в свою очередь требует совершенствования его профессиональных качеств. Постоянное развитие педагогических теорий и методик, разработка и внедрение в педагогическую практику новых технологий обучения и воспитания показывают необходимость в дополнительной подготовке современного учителя в сфере образовательной технологий. Еще В.И. Ленин писал: «А чтобы управлять, нужно быть компетентным, нужно полностью и до точности знать все условия производства, нужно знать технику этого производства на ее современной высоте, нужно иметь известное научное образование» [13]. Знания, компетентность, образованность нельзя, по мысли В.И. Ленина, заменить никакими другими, даже лучшими человеческими качествами.
Сегодня наша система образования столкнулась с кризисом. Основные причины этой глобальной проблемы состоят в том, что развитие информационно-коммуникационных технологий опережает уровень образования специалистов, а именно педагогических работников в сфере информационных технологий. Система образования не успевает перестраивать свое содержание и методологию в соответствии со стремительными темпами развития научно-технического прогресса и изменяющимся характером деятельности человека [1].
Согласно Концепции Федеральной целевой программы развития образования в РФ до 2020 года [70] необходима модернизация системы образования, переподготовка профессиональных кадров, информатизация учебного процесса, создание информационных пространств. Перечисленные требования направлены на формирование новой отечественной системы образования, развитие человеческого потенциала, укрепление экономики страны.
Необходимо создать условия для постоянного обновления знаний, компетенций педагогических кадров и усовершенствования всей системы образования. Внедрение в образовательный процесс инновационных технологий позволяет повысить квалификацию персонала, его ответственность, готовность осваивать новые подходы к профессиональной деятельности с целью обеспечить обучающихся актуальными знаниями. Модернизация системы образования влечет за собой изменения в образовательной деятельности обучающихся.
Вопросы, связанные с методикой организации образовательной деятельности, рассматриваются в психолого-педагогической литературе. Большой вклад в развитии подготовки высококвалифицированных специалистов в области образования и разработки соответствующего материала внесли Ю.К. Бабанский, Н.В. Кузьмин, А.А. Кузнецов, М.П. Лапчик, И.В. Роберт, В.А. Сластенин, Т.И. Шамова, Г.И. Щукина, Д.Б. Эльконин, и др. Представленные ученые изучали структуру образования, методы и формы организации учебно-познавательной деятельности, ее контроля и оценки, приемы мотивации к обучению, средства и методы повышения эффективности образовательной деятельности.
Под образовательной деятельностью будем понимать целенаправленную учебную деятельность, активизирующую взаимодействие обучающегося со средой, где осуществляются процессы обучения, воспитания, развития и познания. Образовательная деятельность способствует совершенствованию личности, углублению знаний в теоретической и практической деятельности.
Обратимся к определению Д.Б. Эльконина [176], который определяет учебную деятельность как деятельность, в которой обучающийся рассматривается как субъект этой деятельности, и где обучающийся стремится к развитию, самосовершенствованию и раскрытию творческого потенциала, освоению знаний, их обработки и практического применения в жизнедеятельности.
Д.Б. Эльконин рассматривает образовательную деятельность как структуру, состоящую из следующих образовательных элементов [там же]: - учебно-познавательный мотив, который лежит в основе получения знаний; - учебные задачи и цели, являющиеся основными составляющими образовательного процесса, которые дают решение на все вопросы и проблемы в определенной научной области; - контроль за процессом обучения, который воспитывает у обучающихся внимательное отношение к обучению и проверке собственных действий при изучении материала или выполнении самостоятельных работ; - оценка, формирование которой происходит преподавателем, и который, в свою очередь, проверяет уровень усвоенности материала и понимания его; оценка раскрывает степень понимания учебной задачи, поставленной преподавателем. Важно также отметить самооценку обучающихся в образовательном процессе, когда обучающийся сам определяет уровень полученных знаний. Таким образом, образовательная деятельность - это сложный и постепенный процесс получения новых знаний и самостоятельного развития обучающегося как личности.
Образовательные аспекты использования сетевых сервисов на основе облачных технологий в подготовке будущих учителей информатики
Взаимодействие - философская категория, обозначающая «процессы взаимного воздействия различных объектов друг на друга, их взаимообусловленность и в известном смысле переход друг в друга» [157]. В самом обобщенном виде под сетевым взаимодействием понимают коммуникацию посредством компьютерной сети.
Сухорукова Е.В. [143] под сетевым взаимодействием понимает среду, в которой любое образовательное учреждение или любой педагог могут взаимодействовать с любым другим образовательным учреждением или педагогом по вопросам совместной работы. Это может быть обмен идеями, наработками, создание нового интеллектуального продукта и др. Данная особенность заключается в том, что сетевое взаимодействие представляет собой коммуникативную систему, включающую прямую и обратную взаимосвязь между участниками взаимодействия.
Лобок A.M. [87] выделил две важнейшие характеристики сетевого взаимодействия - самонастраиваемость и саморегуляция. Он трактует сетевое взаимодействие как антипод отношений, выстроенных по иерархическому принципу, так как главенствуют горизонтальные связи и принципы саморегуляции.
Лопуга В.Ф. [88] отмечает, что сетевое взаимодействие возможно только между теми участниками сети, которые субъектно-автономны и не подчинены навязанному сверху кодексу взаимоотношений, который по своей сути противоречит сетевому подходу.
Будникова Г.А. [26] определяет сетевое взаимодействие как «систему взаимообусловленных действий педагогов, позволяющих им реализовывать совместную деятельность в сети Интернет, направленную на повышение качества образовательного процесса».
Сетевое информационное взаимодействия обучающихся в нашем случае основано на потенциале и возможностях ИКТ и совместной (коллективной, групповой) научно-образовательной деятельности. Информационно коммуникационные технологии опосредуют не просто взаимодействие обучающихся, но и их работу в режиме учебного сообщества по достижению определенных целей обучения и научной деятельности (разрешение научно-образовательных проблем), созданию сетевых учебных ресурсов, «разделяя между собой зоны ответственности» [28]. Сетевое взаимодействие - феномен нашего времени, который содержит в себе огромный потенциал и позволяет реализовать его суммирующие эффекты в коллективной научно-образовательной деятельности обучаемых.
Коллективное сетевое взаимодействие - это не только продуктивный обмен информацией, но и основа приобретения новых знаний и умений, на основе которых происходит расширение профессиональной (в частности ИКТ) компетентности. В сетевом взаимодействии поведение каждого из педагогов выступает одновременно и стимулом, и реакцией на поведение остальных. Включаясь в сетевое взаимодействие, педагог имеет возможность не только получить новые знания, но и использовать их на практике и, не останавливаясь на достигнутом, продолжать наращивать компетентность (в частности ИКТ-компетентность).
Обеспечение сетевого взаимодействия Ваграменко Я.А. [28] видит наиболее эффективным с использованием следующих технологий:
l.Ha базе виртуальной образовательной среды, в виде динамического, постоянно обновляемого веб-ресурса, обеспечивающего возможность интерактивного общения между педагогами, обучающимися (студентами и школьниками) и родителями.
2. Использующих стремительно развивающееся программное обеспечение, основанное на технологии облачных вычислений, и которое пока еще не получило широкого распространения среди образовательных учреждений, их работников, студентов и школьников в целом.
В данном диссертационной работе основное внимание уделяется именно возможностям использования облачных технологий при обучении будущих учителей информатики. Использование возможностей облачных технологий повышает качество обучения, уровень усвоения материала, делает процесс обучения непрерывным и систематическим. Виртуальное пространство на основе облачных технологий позволяет разрабатывать и поддерживать информационные ресурсы обучения, ведение научной работы и методических исследований, а также контактировать с другими образовательными учреждениями.
При использовании сетевых сервисов на основе облачных технологий обеспечиваются предпосылки для успешного выполнения целого ряда задач, направленных на повышение качества образования и уровня обученности, а именно: открытость и доступность информационных баз и знаний, экономия финансовых и материальных ресурсов, непрерывное развитие процесса обучения через сетевые ресурсы, систематичный контроль над обучением и целый ряд других.
Организация процесса обучения с использованием сетевых сервисов на основе облачных технологий происходит интерактивно, посредством взаимодействия педагогических работников и обучающихся, а также способствует более продуктивному взаимодействию обучающихся между собой. При таком обучении обеспечивается систематическое и эффективное взаимодействие на основе информационных технологий и средств телекоммуникаций в режиме онлайн. В виртуальной образовательной среде на основе облачных технологий учитываются и в полной мере реализуются все компоненты образовательного процесса, а именно средства обучения, методы обучения, организационные формы. Виртуальная образовательная среда является социальным инструментом, выстроенная для решения индивидуальных образовательных, развивающих, коммуникационных и интеллектуальных задач. Облачные технологии в данной среде являются главным средством познавательной деятельности и познавательной активности личности.
Для активизации обучающихся и интерактивности образовательного процесса целесообразно использовать сетевые сервисы на основе облачных технологий, которые сами по себе являются интерактивными и предоставляют
Отбор сетевых сервисов на основе облачных технологий в соответствии с требованиями к образовательным результатам
Исследователи вопроса сформированности профессиональных умений выделяют различные критерии: Л.В. Андрухив [11] - ценностно-смысловой, деятельностный, когнитивный критерии; Н.П. Ким [58] - степень сформированности мотивации, полнота знаний, уровень владения профессиональными умениями; Н.Д. Кучугурова [79] - осознанность выполнения действий, правильность выполнения действий; Г.Х. Попов [116] - знания, навыки и умения, черты характера; С.Л. Суворова [141] - степень осознанности выполняемых действий, качество выполняемых действий, способность переноса умения в новую измененную обстановку; Е.В. Фролова [159] - профессиональная грамотность, личностно-психологическая готовность, технологическая подготовка.
Среди приведенных критериев можно выделить несколько повторяющихся критериев: мотивационный (наличие мотива к овладению умением, осознание значимости умения в структуре профессиональной деятельности), когнитивный (уровень владения знаниями, необходимыми для профессиональной деятельности), деятельностный (уровень владения умениями, необходимыми для профессиональной деятельности, профессиональная грамотность, возможность переноса умения в измененные ситуации). Будем использовать данные критерии в качестве основы, но уточним их с учетом специфики обучения на основе использования облачных технологий.
Ценностно-мотивационный критерий включает мотивы, цели, потребности в активной познавательной деятельности в образовательном процессе на основе использования облачных технологий, в профессиональном обучении, саморазвитии, самосовершенствовании. Он предполагает наличие интереса и стремления личности заниматься выбранной профессиональной деятельностью.
По мнению ряда ученых, таких как Антропов Л. В., Исаев И. Ф., Сластенин В. А., Шиянов Е. Н., наличие мотивации к получению знаний, умений и навыков в области информационных и коммуникационных технологий, а также желание использовать эти технологии в своей профессиональной деятельности выступает предпосылкой эффективности любой деятельности.
Такие качества как интерес к постоянному самообразованию в части использования информационных и коммуникационных технологий, стремление к саморазвитию, осознание важности владения информационными технологиями для того, чтобы быть конкурентоспособным, потребность повышать свой профессиональный уровень через изучение нового программного обеспечения в сфере своей профессиональной деятельности, будут говорить о том, что мотивационный компонент у будущих учителей информатики сформирован в части готовности использовать информационные и коммуникационные технологии в своей профессиональной деятельности.
Сформированность знаний выражается в том, что у обучающихся присутствуют знания о возможностях использования информационных и коммуникационных технологий, в частности, облачных технологий, в своей будущей профессиональной деятельности. Говоря о когнитивном критерии, обычно выделяется несколько групп знаний, включенных в ФГОС ВО, таких как: базовые знания по информационным и коммуникационным технологиям; знания в области стандартного программного обеспечения; знания из области специальных программных продуктов, характерных для области профессиональной деятельности будущего учителя информатики, кроме того, сюда же также можно добавить и знания в области использования в образовательной деятельности облачных технологий. К таким знаниям можно отнести знания: - базовых понятий и классификаций облачных технологий; - основных моделей предоставления облачных услуг и их особенности; - основных характеристик и функциональных возможностей современных облачных сервисов; - возможностей сетевых сервисов на основе облачных технологий для организации образовательной деятельности; - критериев отбора сетевых сервисов на основе облачных технологий; - методических требований к разработке учебных материалов с использованием средств облачных технологий; - возможности облачных технологий для разработки учебных материалов для обучения; - основных этапов проектирования ЭОР с применением сетевых сервисов на основе технологии облачных вычислений; - способов взаимодействия педагогического работника с различными субъектами образовательного процесса в сетевой среде средствами облачных технологий; - особенностей организации системы дистанционного обучения средствами сетевых технологий; - особенностей использования разработанных учебных материалов на основе облачных сервисов и веб-технологий в рамках дистанционного подхода к обучению; - требований к соблюдению информационной безопасности при работе с сетевыми сервисами на основе облачных технологий в сети Интернет; - основных этапов проведения анализа безопасности сетевых сервисов на основе облачных технологий с учетом требований информационной безопасности для сферы образования. Все эти группы знаний определяют содержание когнитивного критерия.
Знания только тогда становятся инструментом для добывания новых знаний, когда они осваиваются в деятельности.
Говоря о деятельностном критерии, можно сказать, что в любой сфере, в том числе и в сфере образования. В этот компонент включены умения и практические навыки использования обучающимися информационных и коммуникационных технологий, в частности, облачных технологий, в своей профессиональной деятельности. Так, обучающиеся по направлению подготовки «Педагогическое образование» должны уметь не только сами использовать современные информационные и коммуникационные технологии в своей профессиональной деятельности, но уметь обучить их использованию обучающихся общеобразовательных организаций.
Критерии и показатели оценивания уровня сформированности специальных компетенций как составной части ИКТ-компетентности будущих учителей информатики
Кроме того, результаты проведенного в конце эксперимента анкетирования позволили сделать выводы о том, что большинство обучающихся считают, что: 1. облачные технологии повышают уровень наглядности учебного материала и мотивацию к обучению; 2. это полезно, интересно и соответствует стандартам, предъявляемым к современному информационному обществу; 3. использование облачных сервисов при подготовке к занятиям (для создания текстовых документов, для разработки мультимедийных презентаций и т.д.) является более эффективным, чем использование традиционного программного обеспечения; 4. работая с различными видами электронных документов (текстовыми, табличными, мультимедийными), обучающиеся предпочли бы сетевые сервисы на основе облачных технологий традиционному программному обеспечению; 5. для организации тестового контроля обучения удобнее использовать сетевые сервисы на основе облачных технологий, чем традиционное программное обеспечение; 6. использование возможностей совместной работы, предоставляемые сетевыми сервисами на основе облачных технологий, в образовательном процессе является эффективным.
В целом, по результатам проведенного анализа, можно говорить о высокой мотивации обучающихся к изучению облачных технологий и получению навыков их использования в образовательной деятельности.
Проанализировав результаты, полученные в ходе педагогического эксперимента, можно сделать вывод о том, что разработанная и предложенная модель методической системы формирования ИКТ-компетентности будущих учителей информатики в условиях использования облачных технологий и выделенная совокупность задач из области профессиональной деятельности учителя информатики и ИКТ, обладают достаточно большим потенциалом для эффективной профессиональной подготовки в рассматриваемой области деятельности не только будущего специалиста по информатики и ИКТ, но и учителей из других предметных областей. Следует заметить, что внедрение в процесс обучения описанных выше методики и модели обучения способствует формированию высокого уровня специальных компетенций у будущих учителей информатики, которые отражают требования Концепции «Развитие образования» и нового ФГОС ВО в области подготовки будущих учителей информатики. Все это в свою очередь способствует развитию у выпускников профессиональной компетентности в целом, и, как следствие, обеспечивает их конкурентоспособность в будущей профессиональной деятельности.
В заключительной третьей главе было описано экспериментально-методическое исследование по изучению проблемы соответствия результатов подготовки будущих учителей информатики требованиям современного уровня информатизации общества и внедрения в образовательный процесс педагогического вуза модели системы формирования ИКТ-компетентности будущих учителей информатики в условиях использования облачных технологий, разработанной в ходе диссертационного исследовании.
В рамках исследования был проведен педагогический эксперимент, который состоял из трех этапов и длился период с 2010 по 2016 гг.
Результаты педагогического эксперимента, описанные в третьей главе, позволили решить следующие задачи диссертационного исследования: исследовать состояние и проблемы профессиональной подготовки будущих учителей информатики в области использования облачных технологий в обучении и в профессиональной деятельности в соответствии с современным уровнем информатизации профессиональной сферы; разработать специальные компетенции, которые отражают требования Концепции развития образования и новых ФГОС ВО в области подготовки будущего учителя информатики и на их базе - модель системы формирования ИКТ-компетентности будущих учителей информатики в условиях использования облачных технологий; внедрить в рамках экспериментального исследования (апробировать на практике) конкретную реализацию предложенного содержания обучения, направленного на повышения общего уровня подготовки будущих учителей информатики в области использования информационных и коммуникационных технологий в образовании и формирования у них высокого уровня специальных компетенций в сфере облачных технологий, что позволяет обеспечить будущего учителя информатики фундаментальными и технологическими знаниями и умениями, способного решать профессиональные задачи разного уровня в условиях современного уровня информатизации системы образования.
Результаты педагогического эксперимента, описанные в третьей главе, позволили сделать следующие выводы: - предложенная модель методической системы подготовки будущих учителей информатики на основе использования облачных технологий на базе практико-ориентированного подхода и выбранные приемы к отбору и структуризации содержания обучения для подготовки будущих учителей информатики позволяют обеспечить обучающихся необходимыми фундаментальными и технологическими знаниями и умениями для решения профессиональных задач различного уровня сложности и способствует формированию специальных компетенций в области использования облачных технологий в обучении; - виды практических задач, выделенные в соответствии с моделью системы формирования ИКТ-компетентности будущих учителей информатики в условиях использования облачных технологий и положенные в основу отбора содержания обучения, позволяют обучающимся приобрести конкретные методологические знания и практические умения, являющиеся составляющими профессиональной подготовки к использованию облачных технологий в своей профессиональной деятельности.