Формирование предметных компетенций в области информационных технологий будущих учителей информатики на основе междисциплинарного подхода

Никитин, Петр Владимирович

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Формирование предметных компетенций в области информационных технологий будущих учителей информатики на основе междисциплинарного подхода

Автореферат

Автор научной работы: Никитин, Петр Владимирович
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Чебоксары
Год защиты: 2013
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Формирование предметных компетенций в области информационных технологий будущих учителей информатики на основе междисциплинарного подхода"

005059655

На правах рукописи

НИКИТИН ПЕТР ВЛАДИМИРОВИЧ

ФОРМИРОВАНИЕ ПРЕДМЕТНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ В ОБЛАСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ИНФОРМАТИКИ НА ОСНОВЕ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО ПОДХОДА

Специальность 13.00.02 — теория и методика обучения и воспитания (информатика)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

16 т гт

Москва-2013

005059655

Работа выполнена: на кафедре информатики и вычислительной техники Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева»

Научный руководитель: Софронова Наталия Викторовна

доктор педагогических наук, профессор

Официальные оппоненты: Бубнов Владимир Алексеевич

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой естественнонаучных дисциплин ГБОУ ВПО города Москвы «Московский городской педагогический университет»

Бизнж Валерий Васильевич

кандидат педагогических наук, доцент, доцент кафедры математики и физики ГОУ ВПО «Московский государственный областной гуманитарный институт»

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образо-

вательное учреждение высшего профессионального образования «Московский педагогический государственный университет»

Защита состоится 22 мая 2013 года в 14.00 на заседании диссертационного совета Д 850.007.03 при ГБОУ ВПО города Москвы «Московский городской педагогический университет» по адресу: 127521, г.Москва, ул.Шереметьевская, Д.29.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО города Москвы «Московский городской педагогический университет» по адресу: 129226, г.Москва, 2-й Сельскохозяйственный проезд, д.4.

Текст автореферата размещен на сайте www.mgpu.ru

Автореферат разослан апреля 2013 года

Ученый секретарь

диссертационного совета \~-ft....... ■'

доктор педагогических наук, ^ //

профессор у В.В.Гриншкун

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В Российских вузах осуществляется внедрение стандартов третьего поколения, обусловленное переориентировкой системы образования Российской Федерации на реализацию Болонского соглашения, одним из приоритетов которого является компетентностный подход в обучении.' Это относится и к подготовке будущих учителей, в том числе и учителей информатики.

Понятие «компетентность» новым в педагогике не является. В научных трудах отечественных ученых осуществлена конкретизация данного определения в области подготовки учителей: как к способу реализации системы профессиональных знаний, умений и навыков (A.C. Белкин, Г.Н. Сериков, А.И. Щербаков и др.); как к личностной характеристике учителя (Е.В. Арцишевская, В.Н. Введенский, А.И. Панарин и др.); как к показателю образованности педагога (Б.С. Гер-шунский); как к определенной ценности (Ц.Д. Михайлов, А.Г. Новиков и др.). То есть компетентность рассматривается авторами с различных научных подходов: личностного, деятельностного (П.В. Кузьмина, М.И. Лукьянова, А.К. Маркова, A.B. Хуторской и др), знаниевого, системно-структурного, психологического (К.А. Абульханова-Славская, JI.JI. Бодалев, В. А. Сластенинин и др.), культурологического (Е.В. Бондаревская, В.В. Краевский, A.B. Мудрик) и др. Обобщая различные определения можно сказать, что компетентность - это интегрированная характеристика личности, базирующаяся на знаниях, умениях и навыках, которая сочетает в себе теоретический и практический компоненты, применима к определенной предметной области и оценивается эффективностью решения практических задач. Под компетенцией будем понимать способность применять знания, умения и личностные качества для успешной деятельности в определенной области.

Вопросы формирования компетентности актуальны и для учителя информатики. На данный момент разработаны основные концепции, обеспечивающие подготовку работников образования в области информатики и информационных технологий (ИТ) (Т.А. Бороненко, Я.А. Ваграменко, С.Г. Григорьев, В.В. Грин-шкун, А.П.Ершов, С.А. Жданов, A.A. Кузнецов, М.П. Лапчик, И.В. Левченко, Д.Ш. Матрос, Н.В. Софронова, М.В. Швецкий, и др.). Однако работы данных авторов в основном посвящены обоснованию содержания и методики подготовки учителя информатики в какой-то определенной области (программирования, методики обучения и т.п.) и не достаточно ориентированы на реализацию компе-тентностного подхода. Изучаемые дисциплины предметной области в значительной мере рассматриваются изолированно, без взаимосвязи и выявления их инте-гративной значимости для будущей профессиональной деятельности.

ВПО 050100 «Педагогическое образование»). Учитель информатики должен уметь использовать средства информационных технологий не только как средство обучения, но и как объект изучения. Одним из ключевых направлений подготовки будущих учителей информатики на сегодняшний день является освоение ими современных информационных технологий. В работах С.М. Авдеевой, Е.П. Велихова, Б.С. Гершунского, С.Г. Григорьева, В.В. Гриншкуна, К.К. Колина, В.П. Кулагина, Е.В. Огородникова, C.B. Панюковой, Е.С. Полат, И.В. Роберт, A.JI. Семенова, Н.В. Софроновой, А.Н.Тихонова, С.А.Христочевского и других рассмотрены вопросы внедрения и использования информационных технологий в образовательный процесс, а также дана оценка эффективности их использования. Анализируя труды данных авторов, можно заключить, что будущему учителю информатики для успешной профессиональной деятельности необходимо овладеть методами изучения средств ИТ и их применения в учебно-познавательной деятельности школьников.

Под информационными технологиями будем понимать совокупность средств, способов, методов автоматизированного сбора, обработки, хранения, передачи, использования, продуцирования информации для получения определенных, заведомо ожидаемых результатов (Панюкова С. В.). Современный учитель информатики должен обладать такими компетенциями, которые позволят ему работать с локальными и глобальными сетями, современными средствами связи всех видов, средствами и устройствами манипулирования текстовой, графической, видео, аудио информацией, системами компьютерной графики, программными системами и комплексами (языки программирования, операционные системы, инструментальные пакеты разработки сетевого и прикладного программного обеспечения и др.), электронными средствами образовательного назначения, реализованными на базе технологий мультимедиа, гипертекста, гипермедиа, телекоммуникации и т.д. То есть, можно выделить четыре группы предметных компетенций в области ИТ: пользовательская, в области программирования, в области мультимедиа и в области сетевых технологий. Под предметными компетенциями в области ИТ учителя информатики будем понимать способность применять предметные знания, умения в области информационных технологий и личностные качества для успешной деятельности в качестве учителя информатики, способного создавать и использовать современные средства ИТ как на уроках информатики, так и во внеурочной деятельности.

Отметим, что данные компетенции будут формироваться в процессе длительного периода с помощью цикла взаимосвязанных дисциплин. Например, компетенцию в области программирования можно разбить на ряд локальных компетенций, таких как алгоритмика, процедурное, логическое, объектно-ориентированное, сетевое, макро, web, профессиональное программирование и т.п., и, следовательно, она будет формироваться не только на дисциплине «Программирование», но и ряда других, в частности «Практикум решение задач на ЭВМ», «Использование информационных и коммуникационных технологий в образовании», «Информационные системы» и др. Поэтому, формирование предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики необходимо рассматривать на основе междисциплинарного подхода.

Вопросы междисциплинарного обучения изучались многими учеными (Г. Бергер, Н.В. Борисов, В.Г. Буданов, В.И. Вершинин, В. Каган, В.Н. Максимова, Э.М. Мирской, Н. Чебышев, Б. Чендов и др.). Анализируя труды данных авторов, можно заключить, что роль междисциплинарного обучения закреплена общедидактическим принципом междисциплинарных связей, который подразумевает согласованное изучение научного аппарата (понятий, законов, методов и т.д.) общих для родственных дисциплин. Данный принцип ориентирован на применение и синтез знаний и умений из разных дисциплин.

Исследования доказывают положительное влияние междисциплинарных связей на качество знаний, так как при их реализации в образовательном процессе происходит взаимное использование научного аппарата, исключение повторений, формирование единой системы взглядов и т.п. Но многие важные аспекты применения междисциплинарного подхода в обучении еще до конца не изучены, особенно в условиях компетентностного подхода. Так же остаются неисследованными вопросы формирования междисциплинарных знаний и умений в области ИТ будущего учителя информатики.

Исходя из выше сказанного, можно констатировать наличие следующих противоречий:

- между потребностью в формировании предметных компетенций в области ИТ будущих учителеи информатики, с одной стороны, и отсутствием научно обоснованных подходов к формированию данных компетенций на основе междисциплинарного подхода, с другой стороны;

- между многообразием дисциплин, обеспечивающих предметную подготовку будущих учителей информатики, с одной стороны, и отсутствием научных подходов к выявлению вклада данных дисциплин в формирование предметных компетенций в области ИТ, с другой стороны.

Указанные доводы и отмеченные противоречия определяют проблему диссертационного исследования: как использовать потенциал междисциплинарного подхода для повышения эффективности предметной подготовки будущих учителей информатики, направленной на формирование компетенций в области ИТ?

Цель исследования: разработать междисциплинарную систему формирования предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики и доказать эффективность ее применения в предметной подготовке будущих учителей информатики.

Объект исследования: процесс формирования предметных компетенций в области ИТ будущего учителя информатики.

Предмет исследования: теория и методика формирования предметных компетенций в области ИТ будущего учителя информатики на основе междисциплинарного подхода.

ориентированных и комплексных интегрированных заданий, то повысится эффективность формирования предметных компетенций в области ИТ по следующим критериям: усвоение студентами теоретических знаний по предметной подготовке в области ИТ, умение выполнять практические и междисциплинарные задания, ориентированные на формирование предметных компетенций в области ИТ, эффективно применять полученные знания и умения в профессиональной педагогической деятельности.

Исходя из цели, предмета и гипотезы исследования, определены следующие задачи:

1) проанализировать основные тенденции и особенности предметной подготовки будущих учителей информатики, определить требования к подготовке современного учителя информатики и на их основе определить сущностно-содержательные характеристики предметных компетенций в области ИТ будущего учителя информатики;

2) разработать модель междисциплинарной системы формирования предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики и описать ее структурные компоненты;

3) на основе разработанной модели усовершенствовать содержание обучения дисциплинам, входящим в предметную подготовку будущих учителей информатики, а также определить методы и формы обучения;

4) разработать комплекс компетентностно-ориентированных и междисциплинарных заданий, направленных на формирование предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики;

5) разработать комплекс технических и учебно-методических средств для реализации данной модели в обучении будущих учителей информатики;

6) разработать систему контроля и критерии оценки сформированности предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики и на их основе осуществить экспериментальную проверку эффективности разработанной междисциплинарной системы формирования предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики.

Для проверки гипотезы и решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:

- теоретические методы исследования: анализ научных трудов отечественных и зарубежных ученых по педагогике, подготовке учителей информатики с целью определения сущностно-содержательных характеристик предметных компетенций в области ИТ будущего учителя информатики и построения междисциплинарного обучения; изучение ФГОС по информатике, рабочих программ дисциплин предметной подготовки будущих учителей информатики, учебно-методических пособий и комплектов по информатике;

- эмпирические методы исследования: педагогический мониторинг; наблюдение; анкетирование; беседа; выполнение междисциплинарных заданий, проведение контрольных срезов, интервьюирование учителей информатики, опытно-экспериментальная работа по организации междисциплинарного обучения в контексте формирования предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики;

- статистические методы: количественный и качественный анализ обработки результатов методами математической статистики, графическое представление результатов.

Теоретико-методологическую основу исследования составили:

- концепции моделирования образовательного процесса (В.И. Андреев, Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько и др.);

-теория проектирования методической системы обучения (Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, A.M. Пышкало, М.В.Рыжакова и др.);

- методологические и теоретические основы информатизации образования (С.А. Бешенков, В.А. Бубнов, Я.А. Ваграменко, С.Г. Григорьев, В.В. Гриншкун, O.A. Козлов, A.A. Кузнецов, Е. В. Данильчук, С.В. Панюкова, В.А. Поляков, О.Г. Смолянинова и др.);

- концепции в области методики обучения информатике (С.А. Бешенков, А.Р. Есаян, Т.Б. Захарова, A.A. Кузнецов, М.П. Лапчик, И.В. Левченко, И.Г. Се-макин, Н.В. Софронова, А.Я. Фридланд, Е.К. Хеннер и др.).

Научная новизна исследования заключается в следующем:

1) уточнены и конкретизированы сущность и содержание предметных компетенций в области ИТ будущего учителя информатики. Предметные компетенции в области ИТ будущего учителя информатики являются компонентом его профессиональной компетентности, проявляющиеся через деятельность в качестве учителя, готового создавать и применять современные средства ИТ как на уроках информатики, так и во внеурочной деятельности; предметные компетенции в области ИТ имеют сложную компонентную структуру, в которой выделяют узкопредметные (локальные) компетенции с выделением взаимосвязанных структурных и дидактических единиц;

2) разработана модель междисциплинарной системы формирования предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики, представленная совокупностью взаимодействующих компонентов: целевого, содержательного, инструментально-технологического, контрольно-регулировочного и оценочно-результативного и раскрыто их содержание;

3) разработан механизм реализации междисциплинарного подхода в обучении будущих учителей информатики на основе модульной технологии с применением компетентностно-ориентированных и комплексных интегрированных заданий, которые эффективно формируют и развивают у будущих учителей информатики предметные компетенции в области ИТ и обеспечивают количественное оценивание сформированное™ таких компетенций.

Теоретическая значимость исследования. В работе определены этапы эффективного формирования предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики: анализ предметной подготовки в области ИТ с выявлением структурных единиц и связей между ними, выбор технологий и методов обучения, направленных на решение предметных задач, разработка междисциплинарных учебных заданий, ориентированных на формирование предметных компетенций в области ИТ, организация контроля формирования предметных компетенций в области ИТ; отобраны и теоретически обоснованы критерии и показатели эффективности формирования предметных компетенций в области ИТ: усвое-

ние студентами теоретических знаний по предметной подготовке в области ИТ, умение выполнять практические и междисциплинарные задания, ориентированные на формирование предметных компетенций в области ИТ, применять знания и умения в области ИТ в профессиональной педагогической деятельности.

Практическая значимость заключается в том, что разработана и внедрена междисциплинарная система формирования предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики, включающая в себя:

- методические системы обучения по дисциплинам предметной подготовки будущих учителей информатики «Компьютерные сети, Интернет и мультимедиа технологии», «Использование ИКТ в образовании», «Информационные системы», а так же специальным курсам «Компьютерная графика и издательское дело», «Современные языки программирования», «Базы данных и управление ими», в совокупности обеспечивающих формирование комплекса предметных компетенций в области ИТ, влияющих на эффективность обучения информатике;

- электронные учебные пособия «Компьютерные сети, Интернет и мультимедиа технологии», «Современные языки программирования», «Мультимедийные технологии в ОС Windows и ОС LINUX»;

- комплекс средств оценивания результативности формирования предметных компетенций в области ИТ, в числе которых педагогические тесты, анкеты, компетентностно-ориентированные и комплексные интегрированные задания;

- комплекс программно-технических средств, в числе которых «Автоматизированная система междисциплинарного обучения студентов (АСМОС)», «Компьютерная система поддержки междисциплинарной методической системы обучения будущих учителей информатики МарГУ», «Интернет-тренажер — средство и метод контроля знаний учащихся», «Автоматизированная система анализа результатов психолого-педагогических исследований», «Конструктор уроков» и другие.

Достоверность и обоснованность научных результатов исследования

обеспечена опорой на методологию системного подхода, на научные концепции в области теории и методики обучения информатики, использования комплекса теоретических методов и педагогического эксперимента, применение методов математической статистики, длительностью исследования, личным участием автора в проведении эксперимента, востребованностью результатов исследования.

На защиту выносятся следующие положения.

1. Предметные компетенции в области ИТ будущего учителя информатики, имеющие сложную компонентную структуру, в которой выделяют узкопредметные (пользовательская, в области программирования, в области мультимедиа, в области сетевых технологий) компетенции с выделением взаимосвязанных структурных и дидактических единиц, проявляющиеся через деятельность студентов как учителя информатики и являющиеся компонентом профессиональной компетентности педагога, должны формироваться на основе междисциплинарного подхода.

2. Разработанная междисциплинарная система формирования предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики, включающая совокупность взаимодействующих компонентов: целевого, содержательного, инструментально-технологического, контрольно-регулировочного и оценочно-

результативного, основанная на модульной технологии с использованием компе-тентностно-ориентированных и комплексных интегрированных заданий, обеспечивает эффективность предметной подготовки будущих учителей информатики в области ИТ.

3. Предложенные критерии: усвоение студентами теоретических знаний по предметной подготовке в области ИТ, умение выполнять практические и междисциплинарные задания, ориентированные на формирование предметных компетенций в области ИТ, умение применять знания и умения в области ИТ в профессиональной педагогической деятельности позволяют оценить эффективность использования междисциплинарной системы формирования предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики.

Опытно-экспериментальной базой исследования явилось ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет» (МарГУ). В работе приняли участие студенты физико-математического факультета, института педагогики и психологии, обучающиеся по педагогическим специальностям 050202.65 - «Информатика с дополнительной специальностью математика/физика», 05-0203.65 — «Математика с дополнительной специальностью информатика», 050203.65 — «Физика с дополнительной специальностью информатика», 050707.65 — «Педагогика и методика начального образования с дополнительной специальностью информатика», 050202 - «Информатика». Всего в эксперименте приняли участие более 300 студентов, 7 преподавателей кафедры, 15 педагогов-экспертов.

Исследование проводилось с 2005 по 2013 гг. в несколько этапов.

Проблемно-поисковый этап (2005—2007гг.) включал в себя изучение и анализ научных трудов отечественных и зарубежных ученых по теме исследования, анализ подготовки учителей к обучению информатике на основе междисциплинарного подхода. Определены этапы проведения исследования, обозначены объект и предмет, сформулирована цель и задачи исследования, выдвинута гипотеза, разработана структура предметных компетенций в области ИТ будущего учителя информатики.

Экспериментальный этап (2007-2011 гг.) включал разработку междисциплинарной системы формирования предметных компетенций в области ИТ. Был проведен формирующий эксперимент, определены междисциплинарные связи и разработаны междисциплинарные задания (компетентностно-ориентированные задания, комплексные интегрированные задания), разработаны и опубликованы материалы по теме исследования.

Обобщающий этап (2011-2013гг.) включал анализ и обобщение полученных результатов теоретического и эмпирического исследований. Сформулированы теоретические и экспериментальные выводы, практические рекомендации, результаты исследования оформлены в форме диссертации.

Апробация и внедрение результатов исследования.

Результаты исследований обсуждались на заседаниях кафедры информатики и вычислительной техники ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И.Я. Яковлева», кафедры информатики и методики обучения информатике ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет», на научно-методологическом семинаре Института математики и информати-

ки ГБОУ ВПО г.Москвы «Московский городской педагогический университет», были представлены для обсуждения на Международных научных конференциях: «Новые информационные технологии в образовании» (Екатеринбург, 2008), «Использование программных продуктов фирмы «1С» в инновационной деятельности учебных заведений» (Москва, 2008), «Повышение эффективности обучения и управления образовательными учреждениями с использованием технологий «1С» (Москва, 2010), «Информатика: проблемы, методология, технологии» (Воронеж, 2010), «Новые информационные технологии в образовании. Повышение эффективности обучения и управления образовательными учреждениями с использованием технологий 1С» (Москва, 2011), Международной научно-практической конференции «Математическое, естественнонаучное образование и информатизация» (Москва, 2012); всероссийских научно-практических конференциях: «Мониторинг качества образованйя и творческого саморазвития конкурентоспособной личности» (Казань, 2007, 2008), «Применение информационно-коммуникационных технологий в образовании» (Йошкар-Ола, 2007-2012), «Новые информационные технологии в образовании» (Саратов, 2009), «Проблемы информатизации образования: региональный аспект» (Чебоксары, 20062010), «Развивающие информационные технологии в образовании: использование учебных материалов нового поколения В образовательном процессе» (Томск, 2010); на Всероссийском съезде учителей кнформатики в МГУ им. Ломоносова (Москва, 2011).

Результаты исследования внедрены в учебный процесс на физико-математическом факультете и институте психологии и педагогики ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет», на физико-математическом факультете ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И Я. Яковлева». Получено 10 свидетельств о регистрации электронных образовательных ресурсов, основные из которых: «Автоматизированная система междисциплинарного обучения студентов» (№ 18319 от 17.05.12); «Автоматизированная система анализа результатов психолого-педагогических исследований» (№ 18018 от 11.12.12).; «Компьютерная система поддержки междисциплинарного обучения будущих учителей информатики МарГУ» (№16018 от 19.06.10); «Интернет-тренажер - средство и метод контроля знаний учащихся» (№16017 от 19.06.10); «Электронное учебное пособие «Современные языки программирования» (№16397 от 17.11.11); «Мультимедийный учебник «Мультимедийные технологии в ОС Windows и ОС LINUX» (№ 16396 от 17.11.10); «Электронный учебно-методический комплекс «Компьютерные сети, Интернет и мультимедиа технологии» (№ 16395 от 17.11.10).

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения, библиографии и приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, выявлена проблема исследования, определены его цели, объект, предмет и методы; выдвинута гипотеза; сформулированы задачи и основное положения, выносимые на защиту; раскрыты научная новизна, теоретическая й практическая значимость работы.

В первой главе - «Теоретические основы формирования предметных компетенций в области информационных технологий будущего учителя информатики на основе междисциплинарного подхода» рассматривается историческии обзор профессиональной подготовки будущего учителя информатики, дается содержательная характеристика понятия предметная подготовка будущего учителя информатики, определение и структура' предметных компетенций в области ИТ будущего учителя информатики, так же рассматриваются вопросы организации

междисциплинарного обучения в вузе.

Исследования работ отечественных ученых в области подготовки учителей информатики (исследования СЛ. Бещенкова, С.А. Жданова, С.Д. Каракозова, В.Г. Кинелева, A.A. Кузнецова, Э.И. Кузнецова, М.П. Лапчика, В.Л. Магросова, A.B. Могилева, Н.И. Рыжовой, Н.В. Софроновой, М.В. Швецкого и других) позволяют сделать вывод, что данная подготовка носит стадийный характер. На каждой стадии развития науки информатики, информационных технологий, программных и аппаратно-инструментальных средстр, профессионально значимые качества учителя информатики имеют свою специфику.

На сегодняшний день школьная практика требует от учителя информатики обширных знаний в таких областях, как телекоммуникационные технологии, мультимедиа и гипермедиа, издательские системы, объектно-ориентированное программирование. Учитель информатики должен освоить технологию профессионального использования компьютера и сетевых технологий, изучить педагогические программные средства по курсу информатики, овладеть различными методиками обучения информатике и педагогическими технологиями. Кроме того, в связи с постоянно меняющейся картиной технического оснащения школ компьютерами и средствами ИТ существует большое разнообразие программного обеспечения, в котором учитель информатики должен легко ориентироваться. Таким образом, за время обучения в ВУЗе, будущему учителю информатики необходимо сформировать предметные компетенции в области информационных технологий. Исходя из задач, стоящих перед учителем информатики в профессиональной деятельности выделим следующие предметные компетенции в области ИТ: пользовательская, в области программирования, в области мультимедиа, в области сетевых технологий.

Под пользовательской компетенцией будем понимать совокупность знаний, умений и навыков, необходимых учителю информатики для работы с информацией, представления ее в виде, удобном для обработки с помощью ЭВМ в любой операционной системе, работы с аппаратно-программными средствами, а так же администрированием персональных компьютеров.

Для того чтобы сформировать пользовательскую компетенцию необходимо решить следующие задачи обучения: обучение работе с операционными системами; с программным обеспечением ЗВМ, с информационными и коммуникационными компьютерными технологиями, включающие системы обработки текстов, числовых таблиц, графики, базы данных, интегрированные среды, Интернет и т.д.

Под компетенцией в области \программирования будущего учителя информатики будем понимать способность учителем информатики применять знания, умения и личностные качества для решения учебных задач на конкретном языке

программирования, выбора нужного подхода к разработке алгоритма в зависимости от специфики решаемой задачи, а также создания готового программного образовательного продукта.

Для того чтобы сформировать компетенцию в области программирования необходимо решить следующие задачи обучения: обучение основам алгоритмизации, процедурному и объектно-ориентированному программированию, \veb-программированию, созданию программных образовательных продуктов (профессиональное программирование).

Под компетенцией в области мультимедиа будущего учителя информатики будем понимать способность учителя информатики применять знания, умения и личностные качества для работы с совокупностью текстовой, графической, аудио, видео информацией, анимацией, а так же для создания мультимедийных продуктов.

Для того чтобы сформировать компетенцию в области мультимедиа необходимо решить следующие задачи обучения: обучение основам компьютерной графики, основам работы с аудиоматериалами, основам работы с видеоматериалами, основам работы с анимацией, созданию мультимедийных образовательных продуктов.

Под компетенцией в области сетевых технологий будем понимать способность учителя информатики применять знания, умения и личностные качества для осуществления эффективной деятельности в области проектирования, создания, настройке, обслуживания и администрирования учебных компьютерных сетей, а так же для управления процессом использования информационных сетевых ресурсов при обучении информатике.

Для того, чтобы сформировать компетенцию в области сетевых технологий, необходимо решить следующие задачи обучения: обучение основам сетевых технологий и основам проектирования, настройки, обслуживания и администрирования учебной компьютерной среды, включая аппаратные, программные и информационные компоненты; освоение сетевых технологий для управления развитием информационно-образовательной среды в рамках образовательного учреждения, а также для управления процессом использования информационных сетевых ресурсов при обучении информатике.

Предметные компетенций в области ИТ формируются посредством цикла дисциплин, поэтому их становление необходимо рассматривать через совокупность дисциплин их формирующих, то есть на основе междисциплинарного подхода.

Вопросами междисциплинарного обучения занимались многие ученые (В.Г. Буданов, В.И. Вершинин, И.Д. Зверева, Д.М. Кирюшкина, П.Г. Кулагина, Н.А. Лош-каревой, В.Н. Максимова, Э.М. Мирской, В.Н. Федорова, Г.Ф. Федорец и др.). Все они так или иначе междисциплинарное обучение связывают с понятием «междисциплинарные связи», «междисциплинарная интеграция». Под междисциплинарной интеграцией будем понимать объединение научного аппарата и практического действия, синтез всех форм занятий на всех этапах подготовки специалиста. Для организации междисциплинарного обучения будущих учителей информатики, направленного на формирование предметных компетенций в области ИТ необхо-

димо решить следующие проблемы: методологические (формирование предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики должны изучаться средствами всех дисциплин предметной подготовки); организационные (создание сети коммуникаций и взаимодействия преподавателей, учителей, школьников, студентов и т.п. с тем, чтобы они могли профессионально участвовать в формировании соответствующих компетенций, а также обсуждать и привлекать к данному процессу преподавателей других дисциплин); информационные (обеспечение передачи результатов сформированное™ определенных предметных компетенций в области ИТ, полученных участниками, в практику принятия решений).

Завершает первую главу вывод о том, что решением проблем междисциплинарного обучения будущих учителей информатики, направленного на формирование предметных компетенций в области ИТ, является создание междисциплинарной системы формирования компетенций, в частности, предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики, с использование современных компьютерных технологий.

Во второй главе «Междисциплинарная система формирования предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики» была построена модель междисциплинарной системы формирования предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики, описана реализация данной модели в предметной подготовке в области ИТ, а так же показан механизм междисциплинарной интегращии, направленный на формирование предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики.

• В нашем исследовании подготовку будущих учителей информатики будем осуществлять на основе междисциплинарной системы формирования предметных компетенций (МСФПК). МСФПК объединяет в себе методические системы обучения конкретным дисциплинам, которые в совокупности обеспечивают формирование предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики. Она состоит из следующих взаимодействующих компонентов: целевого, содержательного, инструментально-технологического, контрольно-регулировочного и оценочно-результативного. Данные компоненты обеспечивают ориентацию всех составляющих предметной подготовки на становление предметных компетенций в области ИТ будущего учителя информатики.

В рамках целевого компонента определены промежуточные и конечные цели обучения будущих учителей информатики в области ИТ. Был проанализирован государственный стандарт и выявлены дисциплины предметной подготовки в области ИТ будущих учителей информатики, дополняющие друг друга или имеющие похожие цели и задачи.

Далее, на основе целевого компонента определяется содержание дисциплин, участвующих в формировании предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики, т.е. содержательный компонент МСФПК. Его будем осуществлять путем модульной технологии. В основе модульной технологии лежат автономные организационно-методические блоки — модули. Под модулем будем понимать целостный набор знаний, умений в области информационных технологий (компетенций), которыми должен обладать студент по завершении модуля, и представляющий составную часть более общей функции.

Сами модули будем формировать как:

• организационно-методическую структурную единицу в рамках определенной учебной дисциплины предметной подготовки будущих учителей информатики. По завершению каждого модуля студентам необходимо выполнить компетентностно-ориентированное задание (КОЗ). КОЗ - это задание, ориентированное на развитие конкретных заранее заданных предметных компетенций в области ИТ. Применение КОЗ предполагает наличие критериев оценивания и не исключает оригинальности и творческого исполнения. Для целенаправленности применения в профессиональной педагогической деятельности, КОЗ разрабатывались в виде системы;

• организационно-методическую междисциплинарную структуру, в виде набора разделов из разных дисциплин предметной подготовки будущих учителей информатики, объединенных по тематическому признаку.

По завершении изучения определенного блока студентам предлагается выполнить итоговый междисциплинарный проект, в виде комплексного интегрированного задания (КИЗ). КИЗ - это задание, синтезирующие методы и виды деятельности по нескольким взаимосвязанным вопросам. Суть КИЗ лежит в приближении общеобразовательных, психолого-педагогических и профилирующих дисциплин, привитии навыков логики и аргументации; выработке способности вьще-лять главное, существенное; инициации и развитии умений находить и анализировать ошибки, возникающие при использовании научных понятий. Одним из требований, предъявляемых к КИЗ - это возможность применения их решения в будущей профессиональной деятельности. Основная задача использования КИЗ заключается в итоговом определении степени сформированности конкретного набора предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики. Поэлементный анализ КИЗ позволяет выявить уровень проявленных предметных компетенций в области ИТ будущими учителями информатики.

Исходя из анализа государственного стандарта предметной подготовки будущих учителей информатики, а также из целей и задач, стоящих перед будущим учителем информатики в области ИТ, содержательный компонент МСФПК будет включать следующие дисциплины: компьютерная графика и издательское дело (5 семестр), компьютерные сети, интернет и мультимедиа технологии (6 семестр), современные языки программирования (7 семестр), базы данных и управление ими (7 семестр), использование информационных и коммуникационных технологий в образовании (8 семестр), информационные системы (9 семестр).

Программа изучения данных дисциплин построена так, что происходит постепенное нарастание объема и сложности материала, что является необходимым условием поддержания интереса, активности и роста самостоятельности студентов.

На рисунке 1 представлен механизм междисциплинарной интеграции предметной подготовки будущих учителей информатики, направленный на формирование предметных компетенций в области УЦ.

Рисунок 1. Механизм междисциплинарной интеграции предметной подготовки будущих учителей информатики, направленный на формирование предметных компетенций в области ИТ.

Инструментальный компонент МСФПК представляет собой автоматизированную систему междисциплинарного обучения студентов (АСМОС). АСМОС — это комплекс программно-технических и учебно-методических средств, позволяющий организовать междисциплинарное обучение с привлечением преподавателей разных дисциплин, а.так же автоматизировать процессы подачи материала (лекции, лабораторные работы, вопросы тестирования, анкетирования), контроля результатов учебной деятельности, тренировки, тестирования, анкетирование, генерировать задания в зависимости от интеллектуального уровня конкретного обучаемого, уровня его знаний, умений, навыков, особенностей его мотивации; и электронные образовательные ресурсы.

Технологический компонент МСФПК представлен методами и формами обучения будущих учителей информатики. В рамках междисциплинарного обучения мы разработали систему лекционных занятий, лабораторных работ, компе-тентностно-ориентированных и комплексных интегрированных заданий, а также заданий для самостоятельной работы и педагогической практики, которые в совокупности обеспечивают формирование предметных компетенций в области ИТ

будущих учителей информатики. В исследовании применялись интерактивные методы обучения, такие как метод проектов, дискуссия, «мозговой штурм», ролевые и деловые игры, тренинги, и т.д.

С помощью контрольно-регулировочного и оценочно-результативного компонентов МСФПК осуществляется организация контроля (текущего и итогового) обучения будущих учителей информатики. Из анализа научной литературы (В.А. Адольф, А.Г. Гейн, Н.В. Кузьмина, В.А. Сластенин, A.B. Хуторской и др.) следует, что как при текущем, так и при итоговом контроле оценивания предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики, необходимо учитывать ряд особенностей: системность, междисциплинарность, многофакторность и т.д.

Предметные компетенции в области ИТ будущих учителей информатики формируются в процессе овладения комплексом теоретических знаний, практических умений и придания им профессиональной направленности. В нашей работе будем использовать комплексную оценку сформированное™ предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики посредством следующего инструментария: проверка теоретических знаний в области ИТ; учебные задания (лабораторные работы); компетентностно-ориентированные задания; комплексные интегрированные задания (профессиональные междисциплинарные проекты); оценка педагогической практики (анкетирование учителей и школьников, анализ учебной деятельности).

На рисунке 2 представлена модель междисциплинарной системы формирования предметных компетенций будущих учителей информатики в области ИТ.

В третьей главе «Проверка эффективности формирования предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики» изложен алгоритм реализации технологии формирования предметных компетенций в области ИТ будущего учителя информатики и результаты, полученные в ходе опытно-экспериментальной работы.

В качестве критериев результативности формирования предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики предлагаем следующие: усвоение студентами теоретических знаний по предметной подготовке в области ИТ, умение выполнять практические и междисциплинарные задания, ориентированные на формирование предметных компетенций в области ИТ, эффективно применять полученные знания и умения в профессиональной педагогической деятельности.

Для сравнения результатов на достоверное различие экспериментальной и контрольных групп будем использовать t-критерий Стьюдента. Достоверность роста критериев результативности будем подтверждать L-критерием Пейджа, а общий процент усвоения материала будем сравнивать по критерию В.П. Беспаль-ко в модели общего усвоения с 70 %.

На начало эксперимента нами были отобраны две группы студентов — экспериментальная, в которой обучение велось с применением разработанной МСФПК, и контрольная, где применялись традиционные методы обучения. Объемы выборок были приблизительно одинаковы.

Междосцип динар ная гфетема формирования предметных ху«шетво;ий я области информационных те^о.

целевой компонент

Ц«яь?.сф ормйровать у •"

иНф орцат'икяг/ор ^йуЫк'е/дампе т внций в >

..области КГ:

сф:ор аир омтьйользав аг*льЬсую ■•". компетенцию,

.-:Сфориирсва?ь'№иоеПнцИю* оВлзст'и': ярогр'аммирования; • • * •

мультимедиа

уофрры^м^ю^ётбн.ц^ю:! сетевых''; гетодогив,

^сфернйрева^'Ай'чй^е *а4е'&тв*, - •• 1 •

-полкзоватвяьсЬяхаипетмды: рабф'а с \. /0&6Ш, с твХ'нйлбгЙйни обработка' ^¡ссгов^чйовобьи

.дэнньнсИитернет игд,-. :....:: ■.-•■.к-.-.'.-- . ^ . ^коып^мим в Ьбластй првгр^Йвр«»а£|»яг /ойовЫ ал^ритыйзацки^проиеАурнЬв ::. ; • лрсгрзимирсвания, ООП "уувв-; Аро.'рамнироваия в, ¡»адан,и» пр йг^Уиык', . И; ..обраэоаатбль'иых продуктов. 1 коип*гэнцад*облвс*я мулктмиедиа: /коипыв!" ер йая .граф и и; ¿^¿йо, виДео ^адйиацчя^ сс^ами е. мульгии ;'••'/<'<

;гКОЫЯвТеН1ММ в отпасти СЮОИЫХ -

компьютерно^«редЦ,; веткНай' ап пар^мв,^.

ормэ ^9Нйы е (с ило неяты • ^ 'для* ирга низэцйк учебно А Двятеяьности:«'' '¿I управлений'р83&^иЦйнфсриаци(жиог ; ч вбразовзтбльнойср^лц '

; соДер^т«лцньА компонент ^

единив» рамяк учЛдой дйшргтъ) • (Шдаекттос&й^о^^ :. ■

'(»»Аелови» фвф у», Костер ьи.-сети, ¿^т-р^ги..: .-

ууавпаи» »'обратный, УЬфосмин»*** сис№М>*; ^

^¡юпдаютоюго: печатное гродукта, ГЪзедыепьекоттещт». обман. КТ: всгьхжательоса •I ебдктч ^¿па«»^.

№3: ссздаиив мдеофильм с. ■тр»ин,"*ммаииеА, з»цсоц аю»мм аффйгимц.

области ИТ.тоьзоевтеяьаая,' '» областмупьтмывдиа.

ис*уяь4.

КОЗ: роцате, размещение, ад*аа исгрмраинм» Т8ЮТ**ООПГ

С9ГП > ПовАЯЬН9всв1М ИтерМТ.

Преднепывямгетвмфм »сбпасти ИТ: польмаетелыхаи,* области профвм«фо»ам)«, сетмыУ тежвпопА.

КПЗ: сотрем»« нугЬмедиинрй лреэепедо на аэьсах . профемм^юмжк (ОНТМЬ,

¡МогёаМУ • _ _

МОДУ*>.6

КОЗ создампрограшпик. средсг»уебноя>1ш1»е1ия (обучаю в^е, тренажеры, капрмф^кив, жфсрвцвжь», авпмапш^юеаикм' образовал*" (ные (мсгеыы и тл.). Предме1>*в:«м*втм*а| »области ИТ; погьэоптелъосая, «области; гро(рм*к>о мнив, мутьтнаедм,

■АцуяьЭ

«шдамаШС, настройка (Хрнра.сегеаога кисха,. бпмвюск доступа к цанм I раитшОС.. Предмете ют»(« а сб ласта'ИТ^г^лыОМтеяы»»*. I ОбЛОСТМ СУВМОВЯЮЛОИЙ.

ЮЭ оидвгме,

адмижстрнррмниа мяцзнаг-

1ТсОальноЙ сети ЙФС. Прадат*^ юмтегел»«« а об гистм ИГ: польхпатепьаяя,» сбласпн тро фа*в*1» »*•«, сегеаш

ХИ2 сфагк^я)гвбй(ко ' *»а«мэдеиотмйьа б*» оате (<м «ие-вндмжога дбуо*««'!:

, ^ярумектально' > технологи ческий компонент ; срадств«

г:ав10иетузированйзя исгеиа.1-неждисцнгу)пиарного обучений;

: ур^а вления^дис^р ин^^ .!,:■/ ■ ^

главами ил'п'; СнЬтену- ''

ртучен пК «¿трму системутйст>«роваикя,- »»нгермвт- • •'

результатов; К- алеетрок'ны06р>зЬитвлЬны'е., ^'. •.рефсь»; ' .Г', .'"л

: формы: 'лб'кцик.'Лабо'рат'рр'иы'б ■

аБиты (по с 6р кцу.'ва риаги«ыв-,;' : -;вррче»яе), семинар афв^^ самостоятельная ргбота,? . ^ консультации

зврисгичеекзя беседа^исопзвэА;. -. „р'СЛевывгНГрЫ ¿о]

Т-Д-

' Контрольна-рвгулнровочний. »мявявш-!-.:

осщесЫвйие м'аедйс1ЙНл;йнариого;> . монитор ингараэШй^осйовных •гаитетвнцик в кратковременные-!:гбриоАы: ан^тироаание ету^бнЪ&1;';; ■учителей

тесгиро.аания студеитай, л

РЕЗУЛЬТАТ ' сф^щ^гавшолс пр ^дйггшгг :

Ойономнв-рв»упЬтятивный коыпонамтконгонвят^ ;

г достсаерныи рост среда'ейда^^'ивн^решаЫ юмпет'^т?™^ ч':- -'. -ерявйп^роввнные^адвнЙяХ'СОЗ); .- ,;.у

достоверный *эра«тгр^.оцегагачесТ80 у

даоговь*

* доетр ее рй ый пк » у вин й мф о рмат ййи, а стиб в п о^ ее »юй, ^ «етедиагвпьсЫ грэтной деятельности. у-гч-.г п.;

Рисунок 2. Модель междисциплинарной системы формирования предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики

В начале пятого семестра было проведено смешанное анкетирование (производилась проверка степени теоретической подготовленности студентов и уровня практических умений в области информационных технологий). Обработка результатов данного тестирования показала отсутствие статистически достоверных различий обеих групп.

Оценка теоретических знаний студентов в области информационных технологий у контрольной и экспериментальных групп была проведена в 6, 8, 9 семестрах на дисциплинах федерального компонента «Компьютерные сети, Интернет и мультимедиа технологии», «Использование информационных и коммуникационных технологий в образовании», «Информационные системы» с помощью компьютерного тестирования в системе АСМОС.

На рисунке 3 представлены результаты теоретических знаний в области ИГ студентами контрольной и экспериментальных групп.

мультимедиа программирование сетевые технологии пользовательские

технологии

о котропьная группа с экспериментальная группа

Рисунок 3. Результаты проверки теоретических знаний будущих учителей информатики в области информационных технологий

Для экспериментальной группы наблюдается достоверный рост (Ьэмп = 935, при Ькр= 928). Так же по критерию Стьюдента доказано достоверное различие между средними долями экспериментальной и контрольными группами (Ъмп = 2,3, при гкр = 2,03). Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о достоверном превышении показателя, отражающего степень усвоения теоретических знаний в области ИТ у студентов экспериментальной группы.

Оценка практических умений в области ИТ будущих учителей информатики осуществлялась с помощью выполнения компетентностно-ориентированных заданий в экспериментальной группе.

Всего было выполнено шесть заданий, направленных на формирование предметных компетенций в области ИТ. На рисунке 4 представлены средние оценки выполнения компетентностно-ориентированных заданий студентами экспериментальной группы. Сопоставление данных показало достоверность роста доли умения решать КОЗ (Ьэмп = 970, при Ькр= 928). Из экспериментальных данных видно, что средняя доля умения решать КОЗ превышает критический предел (методика В.П. Беспалько) 70%.

Рисунок 4. Средние оценки выполнения компетентностно-ориентированных заданий студентами экспериментальной группы

Для итогового измерения уровня сформированное™ предметных компетенций в области ИТ мы использовали комплексные интегрированные задания, которые студенты выполняли как итоговые профессиональные проекты. Всего студентами экспериментальной группы было создано три профессиональных проекта:

1. Печатное издание (буклет, журнал, газета и т.п.).

2. Размещенная в сети мультимедийная презентация, выполненная с помощью языков программирования.

3. Система автоматизированного взаимодействия обучаемых на базе сети (система дистанционного обучения, автоматизированная информационная система и т.п.).

При анализе комплексных интегрированных заданий использовались экспертные оценки, анализ защиты проектов, поэлементный анализ проекта и т.д.

В результате выполнения данных работ наблюдался существенный рост по всем предметным компетенциям в области ИТ, причем конечный результат превысил критические 70%.

В конце 9 семестра со студентами контрольной и экспериментальной групп был проведен итоговый срез на определение уровня сформированное™ предметных компетенций в области ИТ. По итогам контрольного среза у студентов экспериментальной группы результат был достоверно выше, чем у студентов контрольной группы (1:эмп = 8,1, при 1:Кр = 2,3). Средний показатель у экспериментальной группы составляет 4,47 балла. Данный результат соответствует умению решать задачи, стоящие перед учителем информатики в области ИТ на 89%, что значительно превышает критическое значение 70%.

Так же отслеживается эффективность применения полученных знаний и умений в области ИТ в профессиональной педагогической деятельности (рис. 5).

и экспериментальная группа о контрольная группа

применение применение

' средств ИКТ на собственных

уроках образовательных

информатики продуктов

вовлечение учащихся в проектную деятельность

Рисунок 5. Применение знаний и умений в области ИТ в профессиональной педагогической деятельности.

Замечен рост личных качеств у студентов экспериментальной группы, таких как творческие и коммуникативные способности, способности к саморазвитию и самообразованию, трудолюбие и работоспособность (методика В.И. Андреева).

Все вышесказанное позволяет утверждать, что выдвинутая гипотеза исследования экспериментально подтверждена.

Основные результаты исследования

В ходе проведенного диссертационного исследования были получены следующие результаты.

1. На основе проведенного анализа научной литературы установлено, что для успешной профессиональной деятельности будущему учителю информатики необходимо сформировать предметные компетенции в области ИТ, под которыми будем понимать способность применять предметные знания, умения в области информационных технологий и личностные качества для успешной деятельности в качестве учителя информатики, способного создавать и использовать современные средства ИТ как на уроках информатики, так и во внеурочной деятельности. Можно выделить четыре группы предметных компетенций в области ИТ: пользовательская, в области программирования, в области мультимедиа и в области сетевых технологий. Данные компетенции формируются посредством цикла дисциплин.

2. Разработана модель междисциплинарной системы формирования предметных компетенций, представленная совокупностью взаимодействующих компонентов: целевого, содержательного, инструментально-технологического, контрольно-регулировочного и оценочно-результативного. Доказано, что реализация данной модели должна осуществляться на основе следующих этапов: анализ предметной подготовки в области ИТ с выявлением структурных единиц и связей между ними, выбор технологий и методов обучения, направленных на решение предметных задач, разработка междисциплинарных учебных заданий, ориентированных на формирование предметных компетенций в области ИТ, организация контроля формирования предметных компетенций в области ИТ.

3. В рамках содержательного компонента МСФГЖ было усовершенствовано содержание обучения дисциплинам, входящих в предметную подготовку будущих учителей информатики. Разработан механизм междисциплинарной интеграции предметной подготовки будущих учителей информатики в области ИТ, объединяющий, шесть методических систем обучения следующих дисциплин: «Компьютерная графика и издательское дело», «Компьютерные сети, Интернет и мультимедиа технологии», «Современные языки программирования», «Базы данных и управление ими», «Использование ИКТ в образовании», «Информационные системы». Программа изучения данных дисциплин построена так, что происходит постепенное нарастание объема и сложности материала. Это является необходимым условием поддержания интереса, активности, роста самостоятельности студентов и в совокупности обеспечивает формирование всех предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики.

4. В рамках технологического компонента МСФПК разработан комплекс учебно-методических средств обучения будущих учителей информатики, включающий электронные учебные пособия «Компьютерные сети, Интернет и мультимедиа технологии», «Современные языки программирования», «Мультимедийные технологии в ОС Windows и ОС LINUX», а также средства оценивания результативности формирования предметных компетенций в области ИТ, в числе которых педагогические тесты, анкеты, компетентностно-ориентированные и

комплексные интегрированные задания.

5. В рамках инструментального компонента МСФПК разработан комплекс программно-технических средств, позволяющий организовать междисциплинарное обучение студентов, с привлечением преподавателей разных дисциплин, а так же автоматизировать процессы подачи материала (лекции, лабораторные работы, вопросы тестирования, анкетирования), контроля результатов учебной деятельности, тренировки, тестирования, анкетирования, генерировать задания в зависимости от интеллектуального уровня конкретного обучаемого, уровня его знаний, умений, навыков, особенностей его мотивации. В данный комплекс входят следующие модули: «Автоматизированная система междисциплинарного обучения студентов (АСМОС)», «Компьютерная система поддержки междисциплинарного обучения будущих учителей информатики МарГУ», «Интернет-тренажер - средство и метод контроля знаний учащихся», «Автоматизированная система анализа результатов психолого-педагогических исследований», «Конструктор уроков» и другие.

6. В рамках контрольно-регулировочного и оценочно-результативного компонентов МСФПК были отобраны и теоретически обоснованы критерии и показатели эффективности формирования предметных компетенций в области ИТ: усвоение студентами теоретических знаний по предметной подготовке в области ИТ, умение выполнять практические и междисциплинарные задания, ориентированные на формирование предметных компетенций в области ИТ, эффективно применять полученные знания и умения в профессиональной педагогической деятельности. На их основе доказана эффективность разработанной междисциплинарной системы формирования предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики.

Дальнейшее исследование проблемы представляется возможным осуществить и по другим модулям, направлениям и специальностям, что поможет создать междисциплинарную траекторию предметной подготовки будущих учителей информатики.

По теме исследования опубликовано 44 научных и учебно-методических трудов, основные из которых:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК при Министерстве образования и науки РФ:

1. Никитин, П.В. Междисциплинарная методическая система формирования профессиональной компетентности у будущих учителей информатики / П.В. Никитин // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И.Я. Яковлева - 2010. -№ 3(67) Т.2. - С. 127-135.

2. Никитин, П.В. Роль междисциплинарных связей в аспекте компетент-ностного подхода при подготовке будущих учителей информатики / П.В. Никитин // Международный электронный журнал «Образовательные технологии и общество». - 2011. - Т. 14, №1. - С.317-337. - URL: http://ifets.ieee.Org/nissian/depository/vl4_il/html/6.htm.

3. Никитин, П.В. Возможности современных информационных технологий в педагогических исследованиях / Р.И. Горохова, П.В. Никитин // Международный электронный журнал «Образовательные технологии и общество». - 2012.

- Т.15, №2. - С.226-242. - URL: http://ifets.ieee.org/russian/depository/vl5_i2/html/ 2.htm (авторский вклад 50%).

В других изданиях:

4. Никитин, П.В. Роль курса «Компьютерные сети, Интернет и мультимедиа технологии в формировании коммуникационных -знаний будущих учителей информатики» / П.В. Никитин // Материалы межвузовской научно-практической конференции «Высшее образование и региональная элита республики Марий Эл». - Йошкар-Ола, 2006. - С.56-59.

5. Никитин, П.В. Тестирование как средство управления учебно-познавательной деятельностью учащихся / П.В. Никитин // Материалы XV всероссийской научно-практической конференции «Мониторинг качества образования и творческого саморазвития конкурентоспособной личности». - Казань-Иошкар-Ола, 2007. - С. 282-284.

6. Никитин, П.В. Многоуровневый подход в обучении будущих учителей информатики как залог развития конкурентоспособного учителя / П.В. Никитин, Р.И. Горохова, Е.А. Косарева // Материалы XV всероссийской научно-практической конференции «Мониторинг качества образования и творческого саморазвития конкурентоспособной личности». - Казань, 2008. - С. 158-160. (авторский вклад 33%).

7. Никитин, П.В. Мультимедийные технологии как образ мышления, средство коммуникации и представления знаний / П.В. Никитин // Вестник Марийского государственного университета. — 2007. — №1 - С. 120-124.

8. Никитин, П.В. Применение компетентностного подхода в обучении будущих учителей информатики / П.В. Никитин // Вестник Марийского государственного университета. -2007. - №1 - С. 192-195.

9. Никитин, П.В. Реализация многоуровневой подготовки к профессиональной деятельности будущих учителей информатики / П.В. Никитин // Вестник Московского городского педагогического университета. Серия «Информатика и информатизация образования». -2008. -№1 (11)- С. 287-290.

10. Никитин, П.В. Образовательный web-сайт как современное средство обучения школьников / П.В. Никитин, Т.Е. Максимова // Вестник Московского городского педагогического университета. Серия «Информатика и информатизация образования». - 2008. -№1 (11) - С. 318-321. (авторский вклад 50%).

11. Никитин, П.В. Подготовка будущих учителей информатики к созданию электронных ресурсов и мультимедиа приложений / П.В. Никитин, И.Е. Ша-лыгина // Новые информационные технологии в образовании: материалы международной научно-практической конференции, Екатеринбург, 2008г. - С. 79-80. (авторский вклад 50%).

12. Никитин, П.В. Система автоматизированного тестирования программ / П.В. Никитин, В.В. Тарасов // Материалы всероссийской научно-практической конференции «Информационные технологии в общем образовании» (ИТО-Саратов -2009), Саратов: изд-во ГОУ ДПО «СарИПКиПРО», 2009 г. - С.206-208

13. Никитин, П.В. Создание электронных образовательных ресурсов на основе междисциплинарной методической системы / П.В. Никитин // Материалы

X международной научно-методической конференции Информатика: проблемы, методология, технологии. - Воронеж, 2010. - С.271-275.

14. Никитин, П.В. Применение междисциплинарного подхода в обучении будущих учителей информатики / П.В. Никитин // Международный электронный журнал «Образовательные технологии и общество». - 2010. - Т.13, №1. - С. 416427. - URL: http://ifets.ieee.org/russian/depository/vl3_il/html/15.htrn.

15. Никитин, П.В. Подготовка будущих учителей информатики к созданию современных информационно-коммуникационных средств обучения / П.В. Никитин // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Развивающие информационные технологии в образовании: использование учебных материалов нового поколения в образовательном процессе» («ИТО - Томск — 2010») Томск, 2010. -С.435-438.

16. Никитин, П.В. «Использование ИКТ в образовании» как основополагающая дисциплина подготовки будущего учителя информатики подготовки будущего учителя информатики в рамках междисциплинарного подхода / П.В. Никитин // Материалы VIII Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы информатизации социальных систем: региональный аспект», Чебоксары, 2010. - С.206-211.

17. Никитин, П.В. Организация внеклассной работы по информатике с использованием Интернет-технологий / П.В. Никитин // Всероссийский съезд учителей информатики. Москва, МГУ имени М.В.Ломоносова: Тезисы докладов. -М.: Издательство Московского университета, 2011. - С.390-391.

18. Никотин, П.В. Автоматизированная система междисциплинарного обучения студентов / П.В. Никитин // Вестник Марийского государственного университета. -2011. -№ 7. -С.90-91.

19. Никитин, П.В. Реализация междисциплинарного подхода в обучении будущих учителей информатики средствами комплексных интегрированных задач / П.В. Никитин // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «X Емельяновские чтения», Йошкар-Ола, 2012. - С. 181-184.

20. Никитин, П.В. Профессиональная подготовка будущих учителей информатики на основе междисциплинарного подхода / П.В. Никитин // Бюллетень лаборатории математического, естественнонаучного образования и информатизации. -М.: МГПУ, 2012. - С. 226-231.

Подписано в печать 17.04.2013 г. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,5. Тираж 100. Заказ №К1/1280.

Отпечатано с готового оригинал-макета в копицентре «LANFORT» 424001, г. Йошкар-Ола, Гагарина, 2.

Текст диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Никитин, Петр Владимирович, Чебоксары

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева»

На правах рукописи

04201358734

Никитин Петр Владимирович

13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания

(информатика)

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Научный руководитель: доктор педагогических наук, профессор Н. В. Софронова

Чебоксары - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................4

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТ» НЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ В ОБЛАСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ИНФОРМАТИКИ НА ОСНОВЕ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО

ПОДХОДА.............................................................................................................17

§1.1. Анализ профессиональной подготовки будущих учителей информатики в педагогических вузах......................................................17

§ 1.2. Сущностно-содержательные характеристики предметных компетенций в области информационных и коммуникационных технологий

будущих учителей информатики.....................................................31

§ 1.3. Вопросы организации междисциплинарного обучения в высшей

школе.........................................................................................48

Выводы по первой главе................................................................57

ГЛАВА 2. МЕЖДИСЦИПЛИНАРНАЯ СИСТЕМА ФОРМИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ В ОБЛАСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ

ИНФОРМАТИКИ...........................................................................61

(4> §2.1. Модель междисциплинарной системы формирования предметных

компетенций в области информационных технологий будущих учителей

информатики..............................................................................61

§ 2.2. Реализация модели междисциплинарной системы формирования

предметных компетенций в области информационных технологий будущих учителей информатики в предметной подготовке студентов..........69

§ 2.3. Механизм междисциплинарной интеграции предметной подготовки в области информационных технологий будущих учителей информатики..........................................................................................101

Выводы по второй главе...............................................................112

ГЛАВА 3. ПРОВЕРКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ В ОБЛАСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ

ИНФОРМАТИКИ.........................................................................116

§3.1. Содержание и мониторинг формирования предметных компетенций

' в области информационных технологий будущих учителей информатики в процессе обучения в вузе............................................................116

§ 3.2. Организация и проведение практической и экспериментальной работы.........................................................................................125

§ 3.3. Анализ ррезультатов опытно-экспериментальной работы и их обсуждение......................................................................................159

Выводы по третьей главе..............................................................175

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...........................................................................177

ЛИТЕРАТУРА............................................................................180

ПРИЛОЖЕНИЯ...........................................................................199

if ПРИЛОЖЕНИЕ 1.........................................................................199

ПРИЛОЖЕНИЕ 2........................................................................201

ПРИЛОЖЕНИЕ 3........................................................................202

ПРИЛОЖЕНИЕ 4........................................................................203

ПРИЛОЖЕНИЕ 5.........................................................................215

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. В Российских вузах осуществляется внедрение стандартов третьего поколения, обусловленное переориентировкой системы образования Российской Федерации на реализацию Болонского соглашения, одним из приоритетов которого является компетентностный подход в обучении. Это относится и к подготовке будущих учителей, в том числе и учителей информатики.

A.И. Щербаков и др.); как к личностной характеристике учителя (Е.В. Арци-шевская, В.Н. Введенский, А.И. Панарин и др.); как к показателю образованности педагога (Б.С. Гершунский); как к определенной ценности (Ц.Д. Михайлов, А.Г. Новиков и др.). То есть компетентность рассматривается авторами с различных научных подходов: личностного, деятельностного (П.В. Кузьмина, М.И. Лукьянова, А.К. Маркова, A.B. Хуторской и др), знаниевого, системно-структурного, психологического (К.А. Абульханова-Славская, JI.JI. Бодалев, В. А. Сластенинин и др.), культурологического (Е.В. Бондаревская,

B.В. Краевский, A.B. Мудрик) и др. Обобщая различные определения можно сказать, что компетентность - это интегрированная характеристика личности, базирующаяся на знаниях, умениях и навыках, которая сочетает в себе теоретический и практический компоненты, применима к определенной предметной области и оценивается эффективностью решения практических задач. Под компетенцией будем понимать способность применять знания, умения и личностные качества для успешной деятельности в определенной области.

формационных технологий (ИТ) (Т.А. Бороненко, Я.А. Ваграменко, С.Г. Григорьев, В.В. Гриншкун, А.П.Ершов, С.А. Жданов, А.А. Кузнецов, М.П. Лап-чик, И.В. Левченко, Д.Ш. Матрос, Н.В. Софронова, М.В. Швецкий, и др.). Однако работы данных авторов в основном посвящены обоснованию содержания и методики подготовки учителя информатики в какой-то определенной области (программирования, методики обучения и т.п.) и не достаточно ориентированы на реализацию компетентностного подхода. Изучаемые дисциплины предметной области в значительной мере рассматриваются изолированно, без взаимосвязи и выявления их интегративной значимости для будущей профессиональной деятельности.

В стандартах третьего поколения отмечено, что современный учитель должен быть готов к применению современных методик и технологий, в том числе и информационных, для обеспечения качества учебно-воспитательного процесса на конкретной образовательной ступени конкретного образовательного учреждения; способен использовать возможности образовательной среды, в том числе информационной, для обеспечения качества учебно-воспитательного процесса (ФГОС ВПО 050100 «Педагогическое образование»). Учитель информатики должен уметь использовать средства информационных технологий не только как средство обучения, но и как объект изучения. Одним из ключевых направлений подготовки будущих учителей информатики на сегодняшний день является освоение ими современных информационных технологий. В работах С.М. Авдеевой, Е.П. Велихова, Б.С. Гершунского, С.Г. Григорьева, В.В. Гриншкуна, К.К. Колина, В.П. Кулагина, Е.В. Огородникова, C.B. Панюковой, Е.С. Полат, И.В. Роберт, А.Л. Семенова, Н.В. Софроновой, А.Н.Тихонова, С.А.Христочевского и других рассмотрены вопросы внедрения и использования информационных технологий в образовательный процесс, а также дана оценка эффективности их использования. Анализируя труды данных авторов, можно заключить, что будущему учителю информатики для успешной профессиональной деятельности необ-

ходимо овладеть методами изучения средств ИТ и их применения в учебно-познавательной деятельности школьников.

тикум решение задач на ЭВМ», «Использование информационных и коммуникационных технологий в образовании», «Информационные системы» и др. Поэтому, формирование предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики необходимо рассматривать на основе междисциплинарного подхода.

Исходя из выше сказанного, можно констатировать наличие следующих противоречий:

- между потребностью в формировании предметных компетенций в области ИТ будущих учителей информатики, с одной стороны, и отсутствием научно обоснованных подходов к формированию данных компетенций на основе междисциплинарного подхода, с другой стороны;

- между многообразием дисциплин, обеспечивающих предметную подготовку будущих учителей информатики, с одной стороны, и отсутствием

научных подходов к выявлению вклада данных дисциплин в формирование предметных компетенций в области ИТ, с другой стороны.

Гипотеза исследования: если в процессе обучения будущих учителей информатики использовать междисциплинарную систему формирования предметных компетенций в области ИТ, которая включает совокупность взаимодействующих компонентов: целевого, содержательного, инструментально-технологического, контрольно-регулировочного и оценочно-результативного, и основана на модульной технологии, с использованием компетентностно-ориентированных и комплексных интегрированных заданий, то повысится эффективность формирования предметных компетенций в области ИТ по следующим критериям: усвоение студентами теоретических знаний по предметной подготовке в области ИТ, умение выполнять практические и междисциплинарные задания, ориентированные на формирование предметных компетенций в области ИТ, эффективно применять полученные знания и умения в профессиональной педагогической деятельности.

Исходя из цели, предмета и гипотезы исследования, определены следующие задачи:

1) проанализировать основные тенденции и особенности предметной подготовки будущих учителей информатики, определить требования к подготовке современного учителя информатики и на их основе определить сущ-ностно-содержательные характеристики предметных компетенций в области ИТ будущего учителя информатики;

Для проверки гипотезы и решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:

— теоретические методы исследования: анализ научных трудов отечественных и зарубежных ученых по педагогике, подготовке учителей информатики с целью определения сущностно-содержательных характеристик предметных компетенций в области ИТ будущего учителя информатики и построения междисциплинарного обучения; изучение ФГОС по информати-

ке, рабочих программ дисциплин предметной подготовки будущих учителей информатики, учебно-методических пособий и комплектов по информатике;

Теоретико-методологическую основу исследования составили:

- концепции моделирования образовательного процесса (В .И. Андреев, Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько и др.);

- теория проектирования методической системы обучения (Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, A.M. Пышкало, М.В.Рыжакова и др.);

- методологические и теоретические основы информатизации образования (С.А. Бешенков, В.А. Бубнов, Я.А. Ваграменко, С.Г. Григорьев, В.В. Гриншкун, O.A. Козлов, A.A. Кузнецов, Е. В. Данильчук, C.B. Панюкова, В.А. Поляков, О.Г. Смолянинова и др.);

- концепции в области методики обучения информатике (С.А. Бешенков, А.Р. Есаян, Т.Б. Захарова, A.A. Кузнецов, М.П. Лапчик, И.В. Левченко, И.Г. Семакин, Н.В. Софронова, А.Я. Фридланд, Е.К. Хеннер и др.).

Научная новизна исследования заключается в следующем:

1) уточнены и конкретизированы сущность и содержание предметных компетенций в области ИТ будущего учителя информатики. Предметные к�