Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические основы разработки содержания методической подготовки учителя информатики 13
1. Состояние проблемы разработки системы методической подготовки учителя информатики 13
2 Принципы отбора содержания методической подготовки учителя 24
3. Тенденции развития системы образования в современном обществе 57
4 Инвариантная часть модели учителя информатики 68
Глава 2. Совершенствование состава, структура и содержания курса «теория и методика обучения информатике» 79
1 . Модель содержания курса методики 80
2. Методические основания структурирования содержания курса методики информатики. 85
3. Социальный опыт, передаваемый студентам в курсе «теория и методика обучения информатике»100
4. Экспериментальная проверка содержательной 129
составляющей методической системы курса «теория и методика обучения информатике»
Заключение 143
Литература 146
Приложение 1. Этапы решения проблем методом моделирования 162
Приложение 2. Описание решения реальной проблемы методом 163
Приложение 3. Учебная программа (фрагмент) курса 165
Приложение 4. Примерное календарное планирование курса 171
Приложение 5. Примерные вопросы и задания к семестровому экзамену 182
Приложение 6. Программа школьной практики 185
Приложение 7. Научно-методический анализ темы (раздела) 193
Приложение 8. Тест убеждений 194
- Состояние проблемы разработки системы методической подготовки учителя информатики
- Принципы отбора содержания методической подготовки учителя
- . Модель содержания курса методики
Введение к работе
Актуальность темы «На начальном этапе школьной информатики была популярна точка зрения, что информатика - необычный предмет и пусть её преподают бывшие инженеры и программисты. Потребовалось немало лет, чтобы понять: там, где информатика по-прежнему предмет «необычный», она исчезает или перерождается в нечто, находящееся за пределами общего образования. Преподавать в школе должен учитель» [64].
На смену первому поколению учителей информатики, энтузиастов, оторвавшихся от математики, физики, программирования и обслуживания ВТ, а чаще, совмещающих эти сферы деятельности, уже приходят выпускники педагогических вузов, в специальности которых «информатика» значится вторым предметом. Практика методической подготовки таких специалистов в вузах складывалась стихийно, Построение содержания курса методики информатики исходило, как правило, из каких-либо следующих позиций: обобщение существующих концепций школьного курса, а затем формулировка собственной концепции, которая и развивается далее подробно; обоснованный выбор одной из существующих концепций и использование соответствующих пособий для учителя; полное описание достоинств и недостатков существующих концепций и предоставление будущему учителю возможности впоследствии отыскать наилучшие пути в реальных условиях, которые встанут перед ними в практической деятельности.
В настоящее время в педагогических вузах обучаются будущие учителя, у которых «информатика» является первым, профилирующим предметом в сочетании с математикой, физикой, иностранным языком, экологией или другими дисциплинами. В таких условиях значимость курса методики преподавания информатики (МПИ) существенно возрастает, т.к. в отличии от ситуации, когда информатика - вторая специальность и многое преподносится по аналогии и в сравнении с технологией обучения первому предмету (математике или физике), необходимо впервые преломить знания студентов, полученные ими при изучении психологии, педагогики, дисциплин предметного цикла в технологии обучения именно информатике. В связи с этим возникает острая необходимость в совершенствовании содержания методической подготовки учителя информатики.
В последние годы в этом направлении сделаны существенные, но недостаточные шаги: Э.И.Кузнецовым предложена структура методической системы подготовки студента-информатика; А.А.Кузнецовым определены направления необходимых методических исследований; М.В.Швецким разработана модель двухступенчатой подготовки будущих учителей; Т.А.Бороненко предложена теоретическая модель системы методической подготовки учителя информатики, программа курса МПИ. Содержанием методической подготовки будущего учителя информатики занимались также Т.Г.Везиров, А.В.Ьолотский, А.И.Бочкин, А.Г.Гейн, Т.В.Добудько, В.А.Извозчиков, С.Кареев, М.П.Лапчик, В.П.Линькова, В.И.Пугач, М.И.Рагулина, Л.В.Смолина, и др. Но содержание курса МПИ во всех этих работах в целом ряде аспектов уже не соответствует сложившемуся в настоящее время представлению о роли и месте информатики в школьном образовании, которое исходит из убеждения, «что изучение информатики имеет огромное общеобразовательное значение, далеко выходящее за рамки задачи подготовки выпускников школы к жизни и труду в формирующемся «информационном» обществе» [<38J, а следовательно, курс, не без оснований претендующий на статус фундаментального, должен включать в себя все общезначимые образовательные составляющие: мировоззренческую, развивающую, воспитательную. Остается без внимания и тот факт, что студент, готовящийся к педагогической деятельности, сам в значительной мере нуждается в воспитательном и развивающем воздействии со стороны педагогической системы вуза.
Анализ работ по методической подготовке учителя информатики позволяет констатировать наличие проблемы. заключающейся в недостаточном обосновании содержания курса «теория и методика обучения информатике», соответствующем современному взгляду на информатику как фундаментальную область научного знания и общеобразовательную область, а также отвечающего задаче высшего профессионального образования - формированию личности специалиста (учителя), как гражданина информационного общества. Это определяет актуальность исследования, посвященного разработке содержания методической подготовки учителя информатики в педагогическом вузе.
Объект исследования: методическая подготовка студентов педвузов с основной специальностью «030100 - учитель информатики».
Предмет исследования: содержание курса «теория и методика обучения информатике».
Гипотеза исследования: если в процессе отбора содержания методической подготовки учителя исходить из тенденции развития информатизации общества и тенденции развития школьного курса информатики как фундаментального, то это приведет к появлению мировоззренческого, развивающего и воспитывающего компонентов курса «теория и методика обучения информатике» и усилению инвариантности этого курса относительно изменений аппаратного и программного обеспечения, информационных технологий.
Целью исследования является научно-обоснованный отбор содержания курса «теория и методика обучения информатике», предусмотренного учебным планом по специальности «учитель информатики».
Для реализации этой цели необходимо последовательно решить следующие задачу; изучить состояние проблемы методической подготовки учителя информатики; выявить научно-обоснованные критерии отбора содержания методической подготовки учителя информатики и определить процедуру отбора; определить структуру и содержание учебной дисциплины «теория и методика обучения информатике»; определить перечень и уровень знаний и умений, которые должен иметь студент после изучения дисциплины «теория и методика обучения информатике».
В основу _ исследования положены следующие теоретические разработки: работы в области исследования черт информационного общества, переходного периода к нему и проблем образования, связанных с информатизацией общества (Т.П.Воронина, В.А.Извозчиков и др.); работы в области теории содержания общего среднего образования (Ю.К.Бабанский, В.П.Беспалько, Л.Я.Зорина, В.В.Краевский, B.C.Леднев, И.Я.Лернер, М.Н.Скаткин и др.); работы в области содержания школьного курса информатики и методики его преподавания (Д.П. Багданова, А.Г.Гейн, А.В.Горячев, М.Л.Дашниц, А.Д.Иваиников, Л.Залогова, А.Г.Кушнирепко, А.П.Лапчнк, А.С.Лесневский, В.Ю.Лыскова, Н.В.Макарова, И,И.Пак, І І.ІО.Пахомова, М.В.ГТетухова, Е.С.Полат,
С.Русаков, И.Семакин, Н.И.Суворова, А.Н.Тихонов, Ю.Л.Шафрин, А.Г.Щеголев, В.Ф.Шелохович, Л.Шестакова и многие др.); работы по выделению инвариантного ядра школьного курса информатики (В.К.Белошапка, С.А.,Бешенков, С.Г.Григорьев, Б.С.Гершунский, А.П.Ершов, А.А.Кузнецов и др.); работы в области разработки педагогической системы высшего профессионального образования, вообще, и системы методической подготовки будущих учителей, в частности {Н.В.Кузьмина, В.И.Сластенин, С.Д.Смирнов, а также см. выше); работы по отбору содержания педагогического образования в условиях информатизации образования (Л.С.Волкова, В.А.Извозчиков, Т.А.Лавина, И.В.Марусева, Д.Ш.Матрос, Е.И.Машбиц, И.В.Роберт, Т.Сергеева, Н.В.Софронова, С.В.Богданова, и др);
Методологической основой исследования послужили: системный подход в целом, а также деятельностный и личностный подходы к формированию содержания учебной дисциплины на соответствующих уровнях этого процесса; понимание образования как фактора формирования личности обучаемого; понимание информатики как фундаментальной науки о закономерностях информационных процессов в системах различной природы.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследовануя; теоретический анализ научно-методической литературы по проблеме исследования; изучение нормативных документов, определяющих принципы и содержание обучения в средней школе и педагогическом вузе; изучение программ, учебных пособий по школьному курсу информатики и вузовской подготовке учителя информатики; изучение практики преподавания информатики в средних учебных заведениях, методической подготовки практически действующих учителей информатики и студентов педагогического вуза обсервационными, диагностическими и экспериментальными методами; системный анализ методической подготовки студента-информатика.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключаются в том, что: выявлено содержание методической подготовки учителя информатики в педагогическом вузе, отвечающее взгляду на школьную информатику как фундаментальную общеобразовательную дисциплину; сформулированы аспектные («сквозные, решаемые в отношении множества объектов) проблемы школьного курса информатики и аспектные проблемы курса методики информатики, которые легли в основу структуры методической подготовки; предложена модель деятельности учителя-предметника, представленной в соответствии с этапами моделирования («методическое моделирование»); описан социальный опыт, приобретаемый студентом в результате обучения дисциплине «теория и методика обучения информатике».
Практическая значимость исследования состоит в том, что разработана и внедрена в учебный процесс методическая система обучения учителя информатики нового поколения по курсу «теория и методика обучения информатике».
На защиту выносятся следующие положения.
Курс методической подготовки студентов по специальности «030100 - учитель информатики» имеет три функциональных компонента: специальную, общую и частную методики.
Структура специальнометодического компонента, исследующего специфику школьного курса информатики, включает в себя следующие компоненты; аспектные проблемы информатики, методика обучения представлению информации об объекте, методика обучения управлению информационной системой, методика обучения информационному и компьютерному моделированию, методика проведения мировоззренческих обобщений. Структура общеметодического компонента определяется структурой деятельности учителя информатики. Структура частнометодического компонента определяется структурой содержания, изучаемого в фундаментальном общеобразовательном курсе информатики. Социальный опыт учителя информатики, являющийся результатом обучения дисциплине «теория и методика обучения информатике», представлен системами специальнометодических и общеметодических знаний и умений, комплексами частнометодических и вспомогательных знаний, комплексом вспомогательных умений, опытом творческой деятельности и опытом эмоционально-ценностных отношений. Этапы исследования.
Этап определения проблемы можно датировать, начиная с 1992 по 1996 год. В этот период осуществлялось косвенное изучение методической подготовки по информатике студентов педвуза, основной специальностью которых была математика или физика, в период педпрактики в процессе общения и работы со студентами и методистами вуза. Эпизодические выступления перед студентами с лекциями о некоторых аспектах работы учителя информатики, систематическая работа в рамках методобъединения учителей г.Читы, проведение авторских курсов для учителей Читинской области являлись результатом и побуждали к рефлексии и анализу знаний и умений, необходимых учителю информатики. Систематическое изучение опыта обучения учителей информатики, описанного в методической литературе и периодической печати, началось в 1995 г, в связи с приглашением вести курс методики преподавания информатики на кафедру информатики и вычислительной техники Читинского государственного педагогического института им М.Г.Чернышевского (с 1998 г. -Забайкальский государственный педагогический университет). Итогом этого изучения стало заключение о катастрофическом отставании имеющихся разработок курса методики преподавания информатики от обновленных взглядов на школьную информатику, становящихся все более популярными. Поисковый этап исследования осуществлялся с 1996 г. по 1999 г. Главной целью этого этапа стала разработка методической системы курса методики преподавания информатики. Для этого решались следующие задачи: изучение нормативных документов, научно-методической литературы, осмысление межпредметных связей курса МПИ с целью изучения системы подготовки учителя информатики и определения в ней места и задач методической подготовки; осмысление структуры и сущности деятельности учителя информатики с целью определения необходимых ему знаний, умений, убеждений; определение структуры и отбор содержания курса МПИ; осуществление пробного обучения с фрагментарным внедрением отобранного содержания курса методики информатики; определение оптимального объема и места курса «теория и методика обучения информатике» в учебном плане; определение времени, продолжительности и содержания педагогической практики.
Экспериментальная работа велась на базе кафедры информатики и вычислительной техники Забайкальского государственного педагогического университета первоначально со студентами, обучающимися по специальностям «математика» или «физика» с дополнительной специальностью «информатика», а с 1998 г. и со студентами, у которых основная специальность - «информатика» с дополнительными специальностями «английский язык» или «экономика».
Основной формирующий этап эксперимента продолжался в течение двух лет: 1999 - 2001 гг. В 2000 году исследование вступило в этап оформления результатов.
Апробация исследования осуществлялась автором через публикации и выступления на региональной научно-практической конференции «Традиции и инновации в системе образования: гуманитаризация образования» (г.Чита, 1998г.), на II всероссийской научно-методической конференции «Образование XXI века: инновации технологии, диагностика и управление в условиях информатизации и гуманизации» (г.Красноярск, 2000г.), на конференциях «Информационные технологии в образовании» (г.Москва, 1999г., 2000г.). Материалы и результаты исследования обсуждались на методических семинарах учителей информатики г.Читы и Читинской области, на заседаниях кафедры информатики и вычислительной техники Забайкальского государственного педагогического университета.
Состояние проблемы разработки системы методической подготовки учителя информатики
Методика изначально считалась частным приложением дидактики, «Дидактика (от греч, Didaktikos - поучающий), раздел педагогики, излагающий теорию образования и обучения. Вскрывает закономерности усвоения знаний, умений и навыков и формирования убеждений, определяет объем и структуру содержания образования, совершенствует методы и организационные формы обучения, воспитывающее воздействие учебного процесса на учащихся» [ 144]. Общая теория образования и обучения, выросшая из комплекса частномето-дических исследований в разных образовательных областях, соединяясь вновь с конкретной образовательной областью, преломившись в призме ее особенностей, обретает жизненную силу, распадается на множество конкретных сущностей.
Следовательно, задачи методики какого-либо предмета как приложения дидактики можно определить так: на основании общей теории образования и обучения и особенностей конкретной образовательной области:
определение целей, состава, структуры и объема содержания образования как системы условий формирования личности учащихся средствами данной дисциплины;
изучение закономерностей усвоения знаний, умений и навыков и формирования убеждений в данной образовательной области;
совершенствование средств, методов и организационных форм обучения.
Воспитывающее, в узком смысле этого слова, воздействие учебного процесса на учащихся при изучении данной предметной области определяется, изучается и совершенствуется в рамках решения указанных выше задач на основании принципа единства обучения и воспитания в рамках цельного образовательного процесса.
Если рассматривать педагогику как комплекс наук, имеющих общий объект изучения - процесс образования, то в ней можно выделить ряд отраслей, каждая из которых имеет свой предмет изучения: теория воспитания, теория обучения (дидактика), методики предметов и др. «Предметом дидактики является связь, взаимодействие преподавания и учения, их единство» [44, с. 15]. Другие отношения становятся дидактическими постольку, поскольку они группируются вокруг этого главного отношения. Отношение «ученик -учебный материал», т.е. процесс познания, может осуществляться и без учителя, следовательно, не является специфичным для процесса обучения. Познавательное отношение - это предмет педагогической психологии. Отношение «учитель - учебный материал», являющееся вспомогательным для дидактики, приобретает специфическое значение только для методики, прежде всего занимающейся фактическим содержанием учебного материала. Таким образом, у методики существует свой предмет изучения - отношение «учитель - учебный материал», которое, с одной стороны, относится к гностической деятельности, с другой стороны, к проектировочной.
Для методик различных дисциплин актуальность изучения гносеологической и проектировочной деятельности учителя по отношению к содержанию предмета, видимо, различна. Это зависит от возраста школьной дисциплины, устойчивости её содержания, состояния соответствующей образовательной области. Если возраст дисциплины велик, а динамика содержания мала, то методика этой дисциплины но праву носит название «технология обучения ...». Если же дисциплина находится в стадии поиска концепции, становления и формирования содержания, изначальной многовариантности программ базового курса, сильной зависимости от конкретных условий обучения, то роль теоретических исследований содержания методической наукой и обучения будущих учителей проектированию конкретного содержания предмета существенно возрастает. В этом случае методика справедливо именуется «теория и методика обучения...». Нет необходимости доказывать, что школьная информатика нуждается именно в такой методике.
Принципы отбора содержания методической подготовки учителя
Анализ научно-методической литературы показал отсутствие теорети ческих исследований по вопросу отбора содержания курса методики. Теорети ческое обоснование содержания высшего образования осуществляется пока только на концептуальном уровне [134 и мн. др.]. Рассмотрим несколько встретившихся нам частных подходов к формированию содержания вузовских дисциплин.
Н.Чебышев и В.Каган, преподаватели Московской медицинской академии им. И.Сеченона, обосновали и разработали «дидактическую целостную концепцию междисциплинарной интеграции» (МДИ). Реализовать эту концепцию, по мнению авторов, «можно только путем разработки и перехода в вузах на научно обоснованную концепцию целостной учебной дисциплины — ЦУД. ... Основная функция ЦУД- информативная и учебная (интегративная) ... Структура ЦУД, исходя из её функций, включает два органически связанных между собой компонента - информативный (научный) и учебный (интегральный, управляющий, «процессуальный»)» [163].
В.Г.Иванов [54] при проектировании содержания профессионально-педагогической подготовки преподавателей высшей технической школы использовал системно-функциональный подход, примененный на двух уровнях рассмотрения: уровне системы и уровне учебной дисциплины. Отбор содержания педагогического образования здесь, как и во многих других работах, опирается на подразумеваемую квалификационную модель специалиста.
И.И.Ильясов и Н.А.Галатепко [58], работа которых была в числе победителей конкурса на учебное пособие по проектированию курса обучения, разработали рекомендации по проектированию курса обучения по техническим дисциплинам, основанные на деятельностном подходе,
М, В. Швецкий [166], И.А.Лебедева [90], В.П,Пустобаев [129] и др. при отборе содержания обучения будущих учителей используют формальные методы, в основе которых лежит построение и обработка графа учебных элементов, сопряженного с графом понятий соответствующей научной области.
Л.И. Мищенко [ПО] использовала при формировании содержания подготовки учителей начальных классов основополагающие принципы теории общего среднего образования. Мы также обратились к этой теории.
Изучение показало, что теория общего среднего образования, представленная в многочисленных монографиях и пособиях [2, 10, 25, 41, 44, 51, 93, 94, 117, 121, 149, 150, 152, 171, 172 и мн. др.] оказалась достаточно разработанной и сформулированной, чтобы служить основой для отбора содержания учебной дисциплины. Современная российская теория содержания общего среднего образования впитала в себя наилучшие достижения советской педагогической мысли по определению источников формирования содержания, зависимости особенностей отбора от типологии учебного предмета, вычленению структурных и функциональных компонентов содержания, обоснованию единства содержательной и процессуальной сторон образования, описанию механизма их взаимовлияния, определению уровней усвоения понятий и многим другим вопросам (П.Ф.Каптерев, С.Т.Шацкий, П.П.Блонский Л.В.Занков, В.В.Давыдов, Д.Б.Эльконин, С.Г.Шаповаленко, М.Н.Скаткин, В.С.Цетлин, Ю.К.Бабанский, В.1І.Беспалько, Л.ЯЗорина, В.В.Краевский, В.СЛеднев, И.Я.Лернер и др.).
Разработчиками теории содержания среднего образования учтены работы педагогов бывших стран социалистического содружества по вопросам критериев отбора содержания. Освещены и исследованы мнения ученых ФРГ и США по вопросам теории методических систем и учебных курсов (Дж.Керр), по описанию видов и подвидов знаний, по соотнесению уровней усвоения с интеллектуальными умениями (Б.Блум с сотрудниками), по вопросам структурирования знаний, выдвижения обобщений и теоретических идей в качестве ведущих элементов, по обоснованию необходимости создания спиральных программ (Дж.Брунер),
. Модель содержания курса методики
Если понимать «образование», как систему условий, имеющую своей целью изменить установки и модели поведения индивидов путем передачи им новых знаний и развития новых умений, то главной целью педагогического образования является воспитание педагога. Учитель информатики это человек, который дает детям доступ к мощнейшей, современной технологии. Он должен заложить в учащихся моральные, этические, правовые нормы использования информационных технологий, Для того, чтобы иметь право это делать, учитель должен сам быть убежден в справедливости этих норм и сле довать им в своей повседневной жизни. Человек, как хозяин техники, «при зван моделировать и направлять её развитие. И не качества элитарных групп, а именно редкие качества миллиардов жителей планеты станут определять подлинное лицо общества, вступившего в третье тысячелетие» [А.Печчеи, Человеческие качества, цитируется по 162, с. 44-45].
Предметы циклов общекультурной подготовки отвечают за воспитание высококультурной личности, за воспитание гражданина России, Предметы цикла дисциплин предметной подготовки воспитывают специалиста в области информатики и новых информационных технологий, вносят свою лепту в воспитание гражданина информационного общества. Предметы цикла обще-профессиональных дисциплин воспитывают педагога. Курс теории и методики преподавания информатики призван «собрать» из заложенных компонентов учителя информатики: показать возможность проявления всех качеств личности учителя в учебном процессе, необходимость и способы создания условий и на уроках информатики для образования соответствующих качеств личности и у учащихся. Таким образом, одной из задач курса «Теория и методика обучения информатике» должно стать обеспечение условий для дальнейшего развития и образования личности будущего учителя информатики как высококультурного и высококлассного специалиста, гражданина России и гражданина информационного общества.
В обобщении и развитии нуждается не только опыт эмоционально-ценностных отношений, накопленный молодыми людьми к периоду методической подготовки. В систематизации и отборе для школьного предмета нуждаются знания и умения, почерпнутые студентами в ходе всего обучения в вузе. Методика информатики связана с большинством дисциплин множеством нитей, которые образуют суть решаемых задач, общность понятий, логическую основу для выводов, теоретическую базу практических приложений. «...Общая педагогика, частные методики и конкретные технологии обучения не только и не столько интегративные науки и не столько науки, находящиеся на стыке, сколько науки комплексные, т.е. (по Б.М.Кедрову) такие науки, для которых характерно не простое сложение методов всех наук, не простое следование синтеза за анализом, а слияние различных наук воедино при изучении общего для них объекта - учебно-воспитательного процесса» [Г.А.Борцовский, В.А.Извозчиков, О.А. Шилова из 61, с.72).
Исходя из общих посылок, которые были изложены в Главе 1, задачи курса «теория и методика обучения информатике» можно сформулировать следующим образом.
Создание условий для осознания необходимости информатиза ции образования и понимания задач школьного курса информатики через осознание изменений, происходящих в обществе и предметной области ин форматика,
Систематизация и обобщение знаний, полученных студентами при изучении блока специальных дисциплин с целью вычленение из них содержания и общеобразовательного минимума школьного курса информатики.
Приложение знаний, полученных студентами при изучении цикла общепрофессиональных дисциплин, к вопросам преподавания информатики. Обучение методическому моделированию через обучение решению методических задач.
Исследование различных концепций построения курса, учебных программ, учебных пособий с целью воспитание думающего, творчески работающего специалиста, знающего различные мнения, определившегося со своим мнением, способного убедительно обосновывать свой выбор.
Создание условий для утверждения положительного отношения к труду школьного учителя, к своей Родине. Воспитание трудолюбия, аккуратности, ответственности. Воспитание моральных качеств гражданина информационного общества,
Создание условий для дальнейшего развития системно-информационного мышления, навыков формализации и моделирования у студентов в процессе решения учебных и методических задач.
