автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Формирование умений творческой деятельности будущих учителей информатики

Автореферат диссертации по теме "Формирование умений творческой деятельности будущих учителей информатики"

На правах рукописи

Смирнова Елена Евгеньесна

ООЭОВЬиа^

ФОРМИРОВАНИЕ УМЕНИИ ТВОРЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ИНФОРМАТИКИ

13.00.02 - Теория и методика обучения и воспитания (информатика)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Москва - 2007

003069052

Работа выполнена на кафедре информатики и вычислительной техники факультета математики и информатики в ГОУ ВПО «Тульский государственный педагогический университет им Л Н Толстого»

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

профессор

Добровольский Николай Михайлович

Научный консультант: кандидат педагогических наук, профессор

Заёнчик Владимир Михайлович

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор

Козлов Олег Александрович

кандидат педагогических наук, профессор Жданов Сергей Александрович

Ведущая организация: Московский государственный открытый

педагогический университет им МА Шолохова

Защита состоится « 1а » мая 2007 г в /б22 часов на заседании диссертационного совета К 212 154 11 при Московском педагогическом государственном университете по адресу 107140, г Москва, Краснопрудная ул , д 14, математический факультет МПГУ, ауд 301

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского педагогического государственного университета по адресу 119992, г Москва, Малая Пироговская ул , д 1.

Автореферат разослан « н » апреля 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета //

'у-

Н.И. Чиканцева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. За последние годы российское образование претерпело ряд существенных изменений, которые определены приоритетными направлениями Концепции его модернизации Разработкой основных положений занимались видные отечественные ученые Д В Аносов, В И Арнольд, И И Баврин, В А Гусев, Я А. Ваграменко, В А Васильев, А А Кузнецов, Я И Кузьминов, В Л Матросов, В С. Михалевич, И В. Роберт, В А Садовничий и др Кардинальные перемены, произошедшие в социально-экономической жизни России, нашли конкретное отражение в изменении содержании образования, в том числе и в методике преподавания информатики, являющейся объектом нашего исследования

Первые учебники по информатике, в которых получили развитие вопросы методики обучения, были разработаны в начале 80-х годов ХХ-го века

В 1985-м году в средние учебные заведения был введен первый учебник «Основы информатики и вычислительной техники» (В М Монахов и А П Ершов), однако обучение информатике в то время не имело достаточного технического обеспечения С начала 90-х гг были предприняты меры по централизованному оснащению образовательных учреждений современными ЭВМ и средствами телекоммуникаций Этим были созданы предпосылки для становления информатики как новой межпредметной интегрированной дисциплины. Ведущими учёными России разработана концепция информатизации образования Достаточно упомянуть таких учёных как Я А Ваграменко, А Р Есаян, В Д Киселёв, А А Кузнецов, М П Лапчик, Н В Макарова, В М Монахов, Д А Поспелов, В А Трайнев, И Г Семакш-, Е.К Хеннер Монографии, учебники и пособия этих авторов являются эталоном и основой для дальнейшего развития методического аппарата и инструментария современной информатики

Большая организаторская работа была выполнена и рамках Международной академии информатизации образования по созданию концепции информатизации высшей и средней школы Проблемы информатизации образования с учетом достижений в области сетевых телекоммуникаций нашли отражение в трудах таких ученых, как Я А Ваграменко, В.Д. Киселёв, О А Козлов, В Н Лазарев и др

Среди известных концепций в области преподав.шия информатики в средней школе выделим объектно-информационную концепцию, разработанную коллективом ученых в составе С А Бешенков, Т А Бороненко, А А Кузнецов, Н В Макарова, Е К Хеннер Предложенная ими концепция школьного курса информатики базируется на идеях системного анализа, лежащих в основе формирования системного мышления обучаемых Обучение школьников строится на задачах из разных предметных областей, которые предполагают освоение необходимых для этого информационных технологий и программного инструментария компьютера

Указанный подход ориентирован на всестороннее развитие интеллектуальных и творческих способностей школьника, на формирование умений логически мыслить и анализировать, на целенаправленное исследование различных явлений и объектов Объектно-информационная концепция отводит информатике ведущую интегрирующую роль среди школьных предметов За счет рациошшьной организации межпредметных связей на уроках информатики появляется возможность закреплять и углублять знания, полученные по другим предметам.

Активными проводниками идей, заложенных в обьекгао-информационной концепции, в средней школе могут стать выпускники педагогических вузов по специальности «Информатика», которые получили глубокие профессиональные знания и навыки и всесторонне подготовлены к инновационным преобразованиям школы Ведущую роль в формировании системного мышления студентов принадлежит инфор-

матике, изучающей законы и методы накопления, передачи и обработки информации с помощью ЭВМ Именно информатика позволяет аккумулировать теоретические и прикладные знания из разных предметных областей и применять их для изучения информационных процессов, лежащих в основе природных явлений, экономических и социальных процессов, сложных технических объектов

С позиций изложенной концепции информатика рассматривается как одна из фундаментальных отраслей научного знания, формирующая системно-информационный подход обучаемых к анализу окружающего мира В то же время известно, что системный анализ - это целенаправленная творческая деятельность человека, на основе которой обеспечивается представление объекта в виде системы Особенно возрастает роль системного анализа на современном этапе, когда изучение и использование свойств системы становятся определяющими и решающими для успешной практической деятельности

Основы системного мышления будущих учителей информатики формируются в результате целенаправленной творческой деятельности при обучении в педагогическом вузе

В начале XXI века издан ряд фундаментальных работ по методике обучения информатике Отметим работы А Р Есаяна, С А Жданова, О А Козлова, А А Кузнецова, М П Лапчика, А В Смирнова Учебники и пособия этих авторов являются основой для проведения занятий по информатике, и к их методическому опыту мы неод-нократио обращаемся в нашем исследовании

Составной частью методики обучения информатике является решение информационно-вычислительных задач с использованием современных языков программирования Традиционная схема решения задач с применением ЭВМ имеет вид «постановка задачи — разработка алгоритма - программирование —решение на ЭВМ» Признавая значимость программирования в процессе решения задач по информатике, вместе с тем отметим определяющую роль в формировании умений творческой деятельности обучаемых постановки задачи и алгоритмизации Именно на этих этапах исследования в наибольшей степени активизируется творческая деятельность обучаемых, создаются предпосылки для углубления и систематизации знаний и интенсивного освоения методологии системного анализа

Смещение приоритетов в область постановки задач предполагает переход от набора стандартных вычислительных задач, объединенных общей темой, к системе специально подобранных творческих задач Система творческих задач характеризуется расшир гнием предметной области и многообразием моделей решения

Несмотря на наличие большого количества отечественных печатных изданий по информатике, в том числе хорошо структурированных и методически обоснованных сборников задач по программированию, вопросы постановки и решения творческих задач остаются открытыми Успешному решению творческих задач на основе накопленного индивидуального опыта препятствует возрастающий интерес как студентов, так и молодых преподавателей к Интернет-ресурсам и электронным источникам информации Как показывает практика, наиболее привлекательными и доступными для студентов являются сайты с хаотически подобранными задачами и, нередко, с неправильными или некорректными решениями Отсюда следует необходимость разработки научно-обоснованных методик, учебно-методических пособий и соответствующих интернет-проектов, в которых с позиций системного подхода будут отражены вопросы постановки и компьютерного решения творческих задач

Создание и реализацию методологии решения творческих задач в образовательном процессе педагогического вуза сегодня можно рассматривать как перспективное

направление развития творческого потенциала будущих учителей информатики Таким образом, проблема целенаправленного формирования умений творческой деятельности в процессе систематического решения творческих задач имеет важное прикладное значение для подготовки будущих учителей информатики и отвечает требованиям объектно-информационной концепции Тем самым обосновывается актуальность темы нашего исследования

Цель диссертационного исследования - теоретическое обоснование и экспериментальная проверка эффективности методики формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики

Объект исследования - процесс профессиональной подготовки будущих учителей информатики в педагогическом вузе

Предмет исследования - методика формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики

Основное направление теоретической и экспериментальной работы по теме нашего исследования определяет следующая гипотеза; уровень сформированности умений творческой деятельности будущих учителей информатики на этапе обучения в педагогическом вузе будет адекватным перспективным потребностям школы, если

• определить место умений творческой деятельности в структуре и содержании предметной подготовки будущих учителей информатики,

• процесс формирования умений творческой деятельности строить на основе личностно-деятельностного подхода в рамках непрерывного профессионального образования,

• содержание предметной подготовки будущих учителей информатики дополнить новыми компонентами, учитывающими задачи управления творческой деятельностью студентов,

• использовать как традиционные учебные дисциплины, так и специальные курсы (курс «Методы математического моделирования») стимулирующие применение полученных студентами знаний, умений, навыков и трансформирующие учебные умения в умения творческой деятельности,

• разработать и внедрить систему творческих задач, обеспечивающих формирование умений творческой деятельности будущих учителей информатики

Исходя из указанной цели и гипотезы исследования, были определены следующие основные задачи исследования

1) уточнить сущность понятия «умения творческой деятельности» будущих учителей информатики, обосновать дидактическую модель процесса формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики на этапе предметного обучения в педагогическом вузе,

2) разработать методику формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики,

3) выявить критерии оценки сформированности умений творческой деятельности будущих учителей информатики,

4) опытно-экспериментальным путем проверить >ффективность методики формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики

Теоретико-методологическую основу исследования составили

• работы по вопросам проблемного обучения и интеллектуального развития (Т В Кудрявцев, И.Я Лернер, А М Матюшкин, М И Махмутов, Н А Менчинская, НФ Талызина),

• труды в области активизации творческой деятельности обучаемых (В Г Разумовский М Н Скаткин, Т И Шамова, Г И Щукина),

• работы, связанные с совершенствованием подготовки учителя информатики (С А Бешенков, С.Г Григорьев, АП Ершов, С А Жданов, В Г Житомирский, А А Кузнецов, Э И. Кузнецов, М П Лапчик, В Л Матросов, А В Могилёв, Е С По-лат, ИВ Роберт, Е К Хеннер),

• исследования по проблемам управления качеством образования (В И Загвя-зинский.АК Маркова, Г К Селевко),

• работы, направленные на информатизацию образования (Я.А Ваграменко, Н М Добровольский, А П Ершов, С А Жданов, В С Леднев, И В Роберт, АЛ Савельев, О К Филатов),

• работы, направленные на совершенствование профессиональной подготовки будущие учителей (В Л Матросов, А А Орлов, В А Сластенин, Н А Шайденко),

• труды, развивающие методологию и отдельные аспекты деятелыюстного подхода к проблемам профессионального обучения (АНЛеонтьев, ИПКалошина, Н Ф Талызина)

Дл1 проверки выдвинутой гипотезы и решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:

1 Теоретические изучение и анализ философской, культурологической, психолого-педагогической литературы и математической литературы по проблеме исследования,

2 Эмпирические наблюдение, анкетирование, тестирование, педагогический эксперимент,

3 Статистические статистическая обработка, идентификация и прогнозирование результатов, полученных в процессе педагогического эксперимента

Баш опытно-экспериментальной работы Педагогический эксперимент проводился на факультете математики и информатики Тульского государственного педагогического университета (ТПТУ) им ЛН Толстого

В разработке научной задачи диссертации можно выделить три этапа.

1 Первый этап (2001-2002 гг) - диагностический - изучено состояние вопроса на основе анализа психолого-педагогической, методической, специальной литературы и выполненных ранее диссертационных работ по избранной проблеме, выявлены основные подходы к совершенствованию профессиональной подготовки будущих учителей информатики в аспектах формирования умений творческой деятельности при обучении в педагогическом вузе, определены объект и предмет исследования, сформулирована рабочая гипотеза, изучена сущность умений творческой деятельности будущих зрителей информатики

2 Второй этап (2002-2003 гг) - формирующий - разработана и реализована методика формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики; разработан учебно-методический комплекс курса «Методы математического моделирования» и выполнена оптимизация его основных компонентов, разработаны презентации и компьютерные программы, обеспечивающие практические и лабораторные занятия по курсу «Методы математического моделирования»

3 Третий этап (2003-2005 гг.) - обобщающий - выявлена динамика уровня сформированности умений творческой деятельности обучаемых на основе методики

формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики, обобщены результаты опытно-экспериментальной работы и проведена оценка эффективности методики, подведены итоги исследования и шполнены работы по оформлению текстовой и иллюстративной частей диссертации

Научная новизна исследования определяется следующими положениями

1 Уточнена сущность понятия «умения творческой деятельности будущих учителей информатики» на этапе профессионального обучения в педвузе,

2 Разработана дидактическая модель процесса ф армирования умений творческой деятельности; определены основные компоненты дидактической модели и выявлена их взаимосвязь,

3 Разработана методика формирования умений тнорческой деятельности, учитывающая принципы дифференцированного обучения в рамках деятельностного подхода к проблеме развития творческих способностей буд) щих учителей информатики

4 Выявлены кршерии оценки сформированости умений творческой деятельности на этапе обучения в педагогическом вузе

Теоретическая значимость исследования заключается в приращении знаний в области теории и методики предметного обучения информатике, включая уточнение понятий «умение», «творческая деятельность», «творческая задача», «умения творческой деятельности будущих учителей информатики», в классификации умений творческой деятельности будущих учителей информатики, в обосновании показателей сформированности умений творческой деятельности и показателей оценки решений творческих задач

Практическая значимость работы состоит в то«, что выводы и результаты диссертации могут быть использованы в учебном процессе высших учебных заведений, включены в программу дисциплин «Информатика > вузов и курса «Методы математического моделирования», а также использованы в системе переподготовки и повышения квалификации педагогических кадров

Достоверность и обоснованность научных результатов обеспечиваются общим методологическим подходом к разработке теоретической концепции исследования, корректным использованием комплекса апробированных методов, соответствующих предмету и задачам исследования, целенаправленной опытно-экспе-риментальной работой

Апробация результатов исследования. Основные положения и результаты исследования обсуждались на научных семинарах кафедры информатики и вычислительной техники, научно-практических и учебно-методических конференциях преподавателей и аспирантов ТГПУ им Л Н Толстого (2003-2006 гг ), на международной НПК «Современные проблемы преподавания математики и информатики», г Тула (2004 г), на 2-й и 3-й Всероссийской НПК, г Тула (2002 и 2005 гг ), на 11-й международной конференции по технологическому образованию школьников, г Брянск (2005 г.), на международной конференции «Инновационные процессы в образовании», г Кемерово), (2006 г), на III международной НПК «Проблемы экономики и информатизации образования», г. Тула (2006 г.)

Результаты научного исследования апробированы и использованы в ТГПУ им Л Н Толстого, в Тульском институте повышения квалификации и переподготовки работников образования, в МОУ лицей № 2 (г Тула).

По материалам научных исследований автором опубликовано 28 научных статей и тезисов докладов, в том числе 18 ргбот без соавторов.

На защиту выносятся следующие положения:

1 Умения творческой деятельности как одна из составляющих профессиональной подготовки будущих учителей информатики Умения творческой деятельности будущих учителей информатики следует рассматривать как сложное целостное образование из базовых профессиональных знаний и навыков, отражающее способности и готовность обучающегося к самостоятельному и целенаправленному выполнению операций по алгоритмизации и компьютерному решению творческих задач с помощью инструментальных средств информатики

2 Дидактические особенности и механизм формирования умений творческой деятельности студентов в процессе обучения информатике формально могут быть представлены в виде дидактической модели формирования умений творческой деятельности, которая раскрывает системный характер и отношения между компонентами процесса управления творческой деятельностью будущих учителей информатики

3 В основе методики формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики должен лежать «задачный подход», предполагающий систематическое решение взаимосвязанных творческих задач прикладного характера на заключительном этапе обучения в педагогическом вузе

С груктура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 172 наименований и приложения Объём диссертации без списка литературы и приложения составляет 166 страниц

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность проблемы, определены объект и предмет исследования, сформулированы цель, гипотеза, поставленные задачи и методы их решения Выявляются новизна, теоретическая и практическая значимость диссертационного исследования Излагаются основные положения, выносимые на защиту, и иедения об апробации диссертации и научных публикациях

Первая глава - «Теоретические и методические основы формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики» посвящена анализу исследуемой проблемы в педагогической теории и практике и теоретическому обоснованию предлагаемого подхода

В данной главе рассмотрены понятия «умение», «творческая деятельность», «умения творческой деятельности будущих учителей информатики», «творческая задача». В нашей работе под творческой деятельностью будем понимать такую деятельность, которая обладает следующими признаками

• направлена на решение нестандартных (творческих) задач, для которых характерно отсутствие в предметной области (или лишь у субъекта) как способа решения задачи так и предметно-специфических знаний и умений, необходимых для его разработки и реализации,

• связана с созданием субъектом на осознаваемом или на неосознаваемом уровнях новых знаний в качестве ориентировочной основы для последующего поиска способа решения задачи,

• характеризуется наличием неопределённости (для субъекта) в отношении разработки новых знаний и на их основе способа решения задачи; неопределенность здесь обусловлена отсутствием каких-либо других знаний, строго детерминирующих указанную разработку

К творческим задачам будем относить группу нестандартных информационных задач, для которых у субъекта отсутствуют способ их решения и специфические методологические знания, на основе которых может быть синтезирован рациональный способ нахождения правильного решения

В нашей работе умения творческой деятельности будущих учителей информатики определены как сложное целостное образование из базовых профессиональных знаний и навыков, отражающее способности и гото вность обучающегося к самостоятельному и целенаправленному выполнению операций по алгоритмизации и компьютерному решению творческих задач с помощью инструментальных средств информатики В составе умений творческой деятельности будущих учителей информатики выделены три группы умений- аналитические, прогностические и исполнительские

Для систематизации полученных результатов на основе деятельностного подхода в исследовании нами предложена дидактическая модель процесса формирования умений творческой деятельности (рис 1), которая позволила выявить причинно-следственные связи между задачами профессиональной деятельности будущих учителей информатики и умениями творческой деятельности, которыми должны овладеть студенты педагогического вуза

Дидактическая модель процесса формирования умений творческой деятельности представлена совокупностью четырёх взаимосвязанных компонентов а) мотиваци-онного, б) когнитивного, в) деятельностного, г) оценочного

В составе мотивационного компонента выделены следующие элементы 1 - создание системы убеждений и установок, 2 - офоргдление профессиональной позиции на развитие творческих способностей (при изучении информатики), 3 - создание педагогических условий для реализации интеллектуального потенциала обучаемого, 4 - вовлечение студентов в активную учебную и практическую деятельность, 5 - создание условий для самоанализа и самооценки обучаемого; 6 - морально-психологическая поддержка активно-позитивной мотиВ|Щии у обучаемых

Когнитивный компонент содержит множество взаимосвязанных элементов. 1 - базовые знания по информатике и вычислительной технике, 2 - знания по методам моделирования систем и вычислительной математики, 3 - методологические знания, 4 - базовые дидактические знания о формах и методах обучения, 5 - специальные знания о природе научного творчества, об умениях творческой деятельности и о культуре интеллектуального труда В составе деятельностного компонента выделены 1 - плановая учебная деятельность, 2 - вне>,чебная научная деятельность, 3 - самостоятельная работа с литературой и ресурсами глобальной вычислительной сети, 4 - обучение в рамках курса «Методы математического моделирования», 5 - выполнение творческих проектов.

В составе оценочного компонента выделены' показатели сформированное™ умений творческой деятельности, показатели эффективности методики формирования умений творческой деятельности, результаты оценки эффективности методики, рекомендации по корректировке методики

Корректировка основных компонентов методики в процессе обучения обеспечивает её эффективность и гибкость в условиях реального образовательного процесса. При этом выделяем три важные составляющие А - поощрение (стимулирование) творческой деятельности обучаемых, В - корректировка компонентов методики с учётом уровня сформированное™ умений творческой деятельности, С - корректировка компонентов с учётом индивидуальных особенностей обучаемых

В дидактической модели нашли отражение существенные связи между компонентами методики формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики и другими элементами процесса обучения В частности, установлено, что активно-позитивная мотивация обучаемых существенно возрастает при получении положительных результатов в решении прикладных творческих задач на основе математического моделирования

Вторая глава «Методика формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики» раскрывает основные положения предлагаемого нами подхода к формированию умений творческой деятельности будущих учителей информатики

, В качестве методологической основы формирования умений творческой деятельности студентов педагогического вуза нами приняты деятельностный подход, теоретически обоснованный в работах АН Леонтьева, объектно-информационная концепция (Н В Макарова и др ), концепция управления творческой деятельностью на основе методологических знаний, разработанная И П Калошиной.

Основу методики формирования умений творческой деятельности составляют следующие компоненты 1) постановка целей обучения, 2) обоснование содержания, 3) выбор рациональных методов и средств обучения, 4) определение целей этапов обучения и конкретизация набора инструментальных средств, 5) разработка методических материалов и рекомендаций для аудиторных занятий, 6) разработка творческих заданий и рекомендаций для самостоятельной работы студентов, 7) оценка уровня сформированное™ умений творческой деятельности, 8) корректировка методики обучения

В соответствии с изложенными положениями методику можно встроить в структуру замкнутой системы управления процессом формирования умений творческой деятельности На рис 2 показана блок-схема такой системы управления

Предлагаемая методика формирования умений творческой деятельности дополняет существующую методику обучения информатике студентрв педагогического вуза в аспекте целенаправленного формирования умений творческой деятельности на основе систематического решения взаимосвязанных творческих задач с использованием инструментальных средств информатики Этим определяется специфика методики формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики

Одним важнейших компонентов предлагаемой методики является обоснованный выбор рациональных методов и средств обучения Эта задача с учётом дидактических особенностей процесса формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики рассмотрена нами как задача дискретной оптимизации в сетевой постановке Выбор методов обучения осуществлялся с учетом специфики этапа обучения студентов в соответствии с векторным показателем эффективности 2 = (Р,К,(),С), где Р = [Ра] и /? = ] - надежность и качество обучения, 0 = К?„ ] -средние затраты вре-мени, С = [Су] - эквивалентные материальные затраты

В результате решения оптимизационной задачи из исходного набора методов: а) индуктивный (И), б) дедуктивный (Д), в) репродуктивный (Р), г) исследовательский (И), д) самостоятельное обучение (СО), е) самостоятельное обучение под руководством преподавателя (ПРП), - для каждого этапа обучения определены рациональные методы Полученные рекомендации учитывают стартовый уровень знаний и навыков обучаемых, их индивидуальные способности, установочные мотивации к обучению располагаемые информационные и временные ресурсы

Образовательная среда

в 3 ° а

1 ®

8 | ¡§ я

II

2 I

о о и

<о £

ПРОБЛЕМА

формирования умений творческой деятельности БУИ

£

а

Задачи (этапы, уровни) формирования умений творческой деятельности

Методика формированияУТД

Моггиашпояный

4 2 3 4 5 6 —*г—

4--------

ОС

КоптлвныА

1 2 3 4 5

Диггельиосгный

1 2 3 4 5 ~7Г\

\7

Умения творческой деятельности: АУ, ПУ, ИУ

д

Показатели сформированное™ умений творческой деятельности

з 2 !

2

г £

Ир 1-8.1

Рисунок 1 - Дидактическая модель процесса формирования умений творческой деятельности обучаемых

Принимая во внимание значение математического моделирования как специфического вида человеческой интеллектуальной деятельности, который изучается информатикой, а также ведущую роль математического моделирования в познании окружающей действительности и в формировании системного мышления обучаемых, предлагается разработать и ввести в предметную подготовку будущих учителей информатики курс «Методы математического моделирования»

Рисунок 2 - Блок-схема системы управления формированием умений творческой деятельности (УТД)

Основная задача курса «Методы математического моделирования» заключается в обеспечении углубленного изучения тем «Системный анализ и основы алгоритмизации», «Модели динамических систем», «Игровые модели», «Метод статистических испытаний», «Модели в естественных и технических науках», «Анализ и интерпретация моделей» Освоение указанных тем на высоком качественном уровне способствует трансформации базовых знаний и умений, сформированных у студентов на этапе изучения учебной дисциплины «Компьютерное моделирование», в умения творческой деятельности Не менее значимой является и вспомогательная задача, которая состоит в повышении уровня информационной культуры и в подготовке будущего учителя информатики к инновационным преобразованиям школы при модернизации системы образования

Курс «Методы математического моделирования» предлагается построить по блочно-модульному принципу с поэтапным выполнением индивидуального творческого задания Задание формируется по вариантам для конкретной предметной области (экономика, экология, биология, техническая кибернетика). С переходом от одной темы к другой корректируются условия исследования при неизменной базовой модели объекта Базовая модель в интересах универсальности формального описания и компьютерного решения задаётся системой обыкновенных дифференциальных уравнений

Теоретическая часть курса выполняет несколько задач восстановление и углубление базовых знаний в области системного анализа и математического моделирования сложных систем и ознакомление обучаемых с принципами структуризации и формализации нестандартных информационных задач Практическая часть курса направлена на закрепление теоретического материала и развитие у обучаемых прогностических, аналитических и исполнительских умений в процессе алгоритмизации и компьютерного решения творческих задач прикладного характера

Нами были определены основные компоненты методического сопровождения процесса формирования умений творческой деятельности:

• тесты для оценки уровня остаточных знаний и навыков по базовым разделам информатики, критерии оценки уровня сформированности умений творческой деятельности,

• разноуровневые диагностические и творчески? задания, направленные на выявление уровня усвоения знаний по информатике и формирование умений творческой деятельности,

• тематика рефератов по курсу «Методы математического моделирования»,

• методика выявления и учёта когнитивных стилей обучаемых,

• интернет-ресурсы по информатике (в том числе информация о конференциях, фестивалях и олимпиадах по информатике, публикациях профессионально-педагогической и научно-математической направленности),

• информационно-развивающие (обучающие) системы, ориентированные на активный поиск информации и генерацию новых идеи, на формирование структурированной системы знаний и прикладных навыков

По каждой теме были разработаны дидактичес1лс схемы, мультимедийные презентации и конспекты лекций на типовых и эле»тронных носителях. В ходе проведения практических занятий студенты решали разноуровневые творческие задачи по всем темам курса с использованием унифицированных программных средств При этом широко использовались интернет-ресурсы по информатике

На заключительном этапе обучения использовались творческие проекты, которые, не нарушая целостности педагогического процесса, позволяли ускорить процесс формирования умений творческой деятельности На выбор студентам предлагались следующие виды творческих проектов теоретические, методические, практические По каждому направлению нами разработаны тематика творческих проектов и рекомендации по их выполнению

В нашей работе предложена система творческих задач, которая обеспечивает формирование умений творческой деятельности будущих учителей информатики Как известно, любая система должна удовлетворять требованиям целостности, непротиворечивости, целенаправленности На примере разработанных нами двух творческих задач (ТЗ), связанных с исследованием эофекгивности информационной системы, покажем их преемственность, взаимосвязь и прикладное значение

Пусть заданы архитектура и характеристики корпоративной вычислительной сети (КВС), основные функция которой заключаются в обработке больших массивов экономической информации конфиденциального характера Необходимо на основе моделирования количественно оценить эффективность работы КВС для двух важных случаев

В первой творческой задаче (ТЗ-1) рассматривается работа КВС в условиях пассивных помех Вероятностную модель КВС строят на основе Марковских процессов с конечным числом состояний 5,, г = 1,и и непрерывным временем I перехода Исходная информация о КВС в виде содержательного описания и статистические данные о возмущениях являются основой ддч обоснования размеченного графа состояний В соответствии с известной методикой составляются уравнения Колмогорова, определяющие эволюцию состояний системы В итоге формируется система линейных дифференциальных уравнений п -го порядка в нормальной форме Коши Для решения системы уравнений используется известный метод численного интегрирования с фиксированным шагом Результаты решения задачи пред-

ставляюгся в виде таблицы и графиков, отражающих изменение вероятностей состояний системы с течением времени. На основе полученных данных проводится анализ особенностей функционирования системы в условиях возмущений, оцениваются предельные вероятности состояний и определяются «слабые» звенья, ограничивающие информационную производительность КВС

Вариативность и творческий характер задачи заключаются: в выделении функциональных состояний системы , в построении графа состояний, в определении иитенсивностей переходов, в обосновании начальных условий, процедур численного интегрирования и средств визуализации результатов

Вторая творческая задача (ТЗ-2) заключается в исследовании эффективности КВС при действии активных помех, обусловленных наличием информационных атак со стороны конкурирующих фирм. Предполагается, что организованное противодействие работе КВС, интегрированной в глобальную вычислительную сеть, оказывает некоторый «злоумышленник» Объектами вероятных информационных атак злоумышленника являются- средства программного обеспечения, база данных и подсистема информационной защиты КВС

Учитывая высокую степень неопределенности условий и многоканальностью информационного противоборства КВС и злоумышленника, для построения математической модели конфликтной ситуации используется метод динамики средних. В соответствии с рекомендациями известного метода формальная модель динамической системы «КВС - злоумышленник» представляется в виде системы обыкновенных дифференциальных уравнений в нормальной форме Коши. В качестве переменных дифференциальных уравнений используются численности состояний. Для решения системы уравнений применяется один из известных методов численного интегрирования с фиксированным шагом.

Результаты решения задачи, представляющие собой численности состояния системы в функции от времени, отражаются в табличной или 1рафической форме Принципиальным элементом при компьютерной реализации модели является момент выхода из цикла моделирования при выполнении заданных граничных условий По полученным данным на момент окончания информационного противоборства I * вычисляются относительные показатели ущерба для всех численностей состояний Эти показатели позволяют судить об эффективности подсистемы защиты информации КВС и, одновременно, об эффективности информационных атак злоумышленника.

Вариативность и творческий характер второй задачи находят отражение в следующих элементах: в построении операционной схемы информационного противоборства; в обосновании иитенсивностей атак (контратак) и вероятностей поражения единиц средств КВС и злоумышленника, в обосновании начальных условий, в разработке механизма проверки условий выхода из цикла моделирования; в выборе средств графического отображения результатов моделирования.

Рассмотренные информационные задачи ТЗ-1 и ТЗ-2 отвечают установленным признакам творческих задач Для первой и второй задач в качестве объекта исследования выступает КВС - автоматизированная система обработки данных. Предмет исследования связан с постановкой задачи и обусловлен количественной оценкой эффективности системы для различных условий работы Здесь соответственно учитываются факторы пассивного и активного информационного противодействия Иными словами, изучение одного и того же объекта осуществляется в ТЗ-1 и ТЗ-2 на основе разных математических схем с учетом уровня неопределенности относи-

тельно условий работы КВС Методики формирования моделей рассмотренных задач имеют принципиальное различие Однако ди([)ференциальная форма представления моделей позволяет использовать единый алгоритм численного интегрирования и стандартные процедуры программного обеспечения ЭВМ

Для формализации творческих задач используются теория и рекомендации, которые изучаются по темам «Модели динамических систем» и «Игровые модели» в составе предложенного курса Последовательное решение студентами системы задач «ТЗ-1-ТЗ-2» позволяет существенно расширил, их знания об объекте исследования - КВС, а также сделать существенный шаг е, развитии аналитических, исполнительских и прогностических умений творческой деятельности

Для оценки эффективности методики формирования умений творческой деятельности использовался комплекс показателей, отражающих мотивационный компонент (наличие установки на овладение умениями творческой деятельности, понимание необходимости формирование умений творческой деятельности в деятельности учителя, наличие высокой мотивации профессиональной деятельности), когнитивный компонент (степень усвоения знаний, полнота и устойчивость, глубина и прочность знаний по информатике), деятельностный компонент (освоенность умений творческой деятельности, оперирование ими), оценочный компонент (сформированность адекватной самооценки и самоанализа результатов творческой деятельности) Полученные рекомендации используются при переходе к очередному этапу обучения для настройки первых трёх компонентов с учётом накопленного опыта и индивидуальных особенностей обучаемых

В третьей главе «Опытно-экспериментальная работа по проверке эффективности методики формирования умений творческой деятельности» представлены результаты педагогического эксперимента, направленного на оценку уровня сформированное™ умений творческой деятельности и оценку эффективности методики формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики Опытно-экспериментальная работа проводилась на базе ТГПУ им ЛН Толстого При разработке программы эксперимента были учтены выявленные ранее особенности формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики В эксперименте приняли участие студенты факультета математики и информатики (4 и 5 курсы) в количестве 167 человек

Основная задача констатирующего эксперимента заключалась в анализе уровня сформированности умений творческой деятельности обучаемых на начальном этапе эксперимента Уровень сформированности на констатирующем этапе изучался в мотивационном (осознание необходимости и важности развития творческого потенциала личности), когнитивном (наличие теоретических знаний по информатике), деятелыюстном (освоенность практических действий) и оценочном (самооценка качества выполняемых действий) компонентах В процессе бесед и интервью с выпускниками факультета математики и информатики установлено, что более 50 % обучающихся осознают необходимость формирования умений творческой деятельности, но лишь 42,5 % из них считают, что этой работой надо заниматься целенаправленно и систематически, остальные же считают, что умения (в том числе и творческие) развиваются самостоятельно в процессе обучения

Для определения уровня знаний по информатике студентам были предложены тесты Обработка тестов происходила следующим оэразом Каждый правильный ответ теста оценивался в 1 балл Оценки за отдельные задания обобщались с помощью расчета коэффициента усвоения учебного материала, представляющего

собой среднее арифметическое значение анкетных оценок Численное значение коэффициента свидетельствует об уровне усвоения знаний У большинства участников тестирования значение коэффициента х соответствовало II (среднему) уровню усвоения знаний по информатике, а его значение колебалось от 1,29 до 1,37 балла

Таким образом, данные, полученные в ходе тестирования, свидетельствуют о среднем уровне сформированности базовых знаний по информатике

Для выявления уровня сформированности у выпускников вуза уровня владения умениями творческой деятельности были предложены специальные прикладные задачи, решение которых предусматривало обращение к вопросам творчества Оценивание проводилось по четырем критериям, алгоритмичность действий, полнота выполнения заданий, многовариантность и нестандартность решения. Формирующий эксперимент продолжался в течение трех лет с 2003 по 2005 год Обучение по программе эксперимента проводилось в контрольной и экспериментальной группах При этом обучение контрольной и экспериментальной групп осуществлялось в рамках существующего учебного плана Экспериментальное обучение проходило в четыре этапа на основе разработанной нами методики, встроенной в учебный проиесс университета

На всех этапах обучения вводились следующие факторы психолого-педагогический (формирование мотива, осознание важности работы по формированию умений творческой деятельности), организационно-педагогический (аудиторные занятия, исследовательская деятельность, творческие проекты) и методический (курс «Методы математического моделирования», методы, активизирующие познавательную деятельность - обучение по алгоритму, анализ конкретных ситуаций, решение проблемных задач, система творческих заданий)

На первых трйх этапах со студентами экспериментальной группы были проведены лекционные и практические занятия по курсу «Методы математического моделирования» Курс рассчитан на 80 учебных часов и завершился выполнением творческого проекта и зачетом

По окончании каждого этапа опытно-экспериментальной работы проводились контрольные срезы, позволяющие определить динамику приращения показателей сформированности умений творческой деятельности будущих учителей информатики (в мотивационном, когнитивном, деятельностном и оценочном компонентах) (рис 3-61

Существенный рост мотивации в экспериментальной группе выявлен на первом и четвертом этапе формирования умений творческой деятельности будущих учителе? информатики Это объясняется тем, что на первом этапе вводился психолого-педагогический фактор формирования умений творческой деятельности К четвертому этапу обучения у студентов экспериментальной группы была достигнута относительно высокая мотивация по формированию умений творческой деятельности У студентов контрольной группы динамика мотивации по формированию умений творческой деятельности оказалась ниже

Заметное приращение знаний в экспериментальной группе наблюдалось на первом и четвертом этапе формирования умений творческой деятельности Это объясняется тем, что на первом этапе в экспериментальной группе проводились лекции по методам математического моделирования, а на третьем и четвертом этапах осуществляются творческие проекты и исследовательская деятельность. Задания для них подбирались таким образом, чтобы имеющихся знаний было недостаточно, и поэтому студенты экспериментальной группы самостоятельно изучали дополнительную специальную литературу Кроме того, отметим, что для первого и

последнего этапов у студентов имела место высокая мотивация

У студентов контрольной группы динамика знаний на первых трех этапах незначительная, а на последнем этапе даже снижается Результат можно объяснить традиционным подходом к обучению, в котором недостаточно элементов, стимулирующих углубление теоретических знаний Существенный рост уровня сформи-рованности умений творческой деятельности в экспериментальной группе наблюдается на последних двух этапах Это объясняется тем, что на этих этапах в экспериментальной группе при высоком уровне мотивации и наличии базисных знаний начинает активно работать дидактический фактор У студентов контрольной группы динамика формирования умений творческой деятельности меняется незначительно

^ Экспериментальная

группа А Контрольна» группа

Рисунок 3 -Развитие мотивации к формированию умеяий творческой деятельности

О Экспериментальная

группа ^ Контрольная группа

Рисунок 4 - Изменение уровня знаний в процессе формирующего эксперимента.

__

•I-1-1- ---

^ Экспериментальная

группа А Контрольная группа

Рисунок 5 - Динамика формирования у студентов умений творческой деятельности в процессе экспериментальной работы

О Экспериментальная

группа А Контрольная группа

ко к1 к2 кз к4

Рисунок 6 - Динамика коэффициента овладения оце ючным компонентом

Результаты контрольных срезов свидетельствуют о том, что студенты, обучавшиеся по экспериментальной программе, которая предусматривала поэтапное включение в учебный процесс экспериментальных факторов, значительно опережают испытуемых из контрольных групп в уровне сформированности умений творческой деятельности по всем показателям - на мотивационном, когнитивном, деятельностном и оценочном уровнях

Таким образом, анализ результатов педагогического эксперимента позволил выявить значение и характер влияния каждого из предложенных экспериментальных факторов на процесс формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики

В заключении сформулированы основные теоретические положения и практические результаты диссертации

В приложении представлены основные компоненты учебно-методического комплекса по курсу «Методы математического моделирования»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе решена научная задача расширения возможностей методики обучения информатике студентов педагогического вуза на основе включения в её состав дополнительных компонентов, обеспечивающих управление процессом формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики

К изучению умений как компонента сложной дидактической системы следует подходить с позиций деятельностного подхода Будущий учитель информатики, овладевший умениями творческой деятельности, способен успешно переносить профессиональные знания в новую предметную область или адаптировать их с учетом изменившихся условий учебного процесса Расширение содержания школьной информатики определило необходимость введения понятия «умения творческой деятельности будущего учителя информатики», которое рассматривается нами как сложное целостное образование из базовых профессиональных знаний и навыков, отражающее способности обучающегося к самостоятельному и целенаправленному выполнению алгоритмизации и компьютерного решения творческих задач с помощью инструментальных средств информатики

В основе методики формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики должен лежать «заданный подход», который обеспечивает развитие системного мышления обучаемых с помощью решения комплекса взаимосвязанных творческих (информационных) задач прикладного характера на заключительном этапе обучения в педагогическом вузе

Предложенная нами методика формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики дополняет существующую методику обучения информатике студентов педагогического вуза в аспекте целенаправленного формирования умений творческой деятельности Для передачи студентам общих методологических знаний по основам системного анализа и формализации творческих задач предлагается ввести в учебный план университета инновационный курс «Методы математического моделирования», позволяющий систематизировать и углубить знания и развить умения студентов в области математического моделирования сложных систем

В интересах осуществления управления формированием умений творческой деятельности студентов по замкнутому циклу в процесс обучения информатике предлагается ввести дополнительную обратную связь по степени сформированно-

ста соответствующих умений Для реализации обратной связи на различных этапах обучения предложен комплекс критериев оценки сфориированности умений творческой деятельности

Результаты опытно-экспериментальной работы подтвердили достоверность принятой гипотезы и позволили уточнить психолого-педагогические условия, при которых предложенная система творческих задач будет интегрирована в учебный процесс педагогического вуза В частности, установлено, что создание благоприятной образовательной среды при освоении инновационного курса позволит повысить интенсивность формирования когнитивных умений за счёт усиления активно-позитивной мотивации обучаемых, а использование метода творческих проектов -ускорить формирование аналитических и прогностических умений студентов в области компьютерного моделирования

Перспективы дальнейшей исследовательской ргйоты по теме диссертации мы связываем с решением следующих задач совершенствование содержания курса «Методы математического моделирования» с учётом уровня базовых знаний и навыков студентов в области информатики, создание распределенной компьютерной обучающей системы, разработка системы тестов для текущего контроля знаний и комплексной оценки уровня сформированное™ умений творческой деятельности

Основные положения и результаты диссертационного исследования отражены в следующих публикациях.

1. Смирнова Е.Е. Дидактическая модель процесса формирования умений творческой деятельности учителя информатики // Нестник университета (государственный университет управления).- Москва: ГУУ.- 2006.-№ 9 (25).-С.151-157.-0,4 п.л.

2 Добровольский H M Расчет кулоновских и об менных интегралов методом оптимальных коэффициентов / H M Добровольский, Ю Ф. Головнев, Е.Е. Надеждина (Смирнова)// Известия Тульского госуд ун-та Сер Математика Механика Информатика Том 8. Выпуск 1. Математика - Тула Изд-во Тульского госуд. ун-та, 2002 - С.29-40 -0,6пл (авг вкл 30%)

3 Надеждина (Смирнова) Е.Е. Сетевая модель задачи оптимизации процесса обучения /ЕЕ Надеждина // Современные проблемы преподавания математики и информатики Материалы научно-метод конференции В 3-х частях Часть II -Тула- Изд-во Тульского гос пед ун-та им Л H Толстого, 2004 - С 55-60 - 0,3 п л

4 Надеждина (Смирнова) Е.Е. Классификация обучаемых на основе анализа индивидуальных особенностей /ЕЕ Надеждина // Научно-технический сборник -Тула. Изд-во Тульского АИИ, 2004 -№21 - С 193-194 - 0,1 п л

5 Смирнова Е.Е. Принципы дифференцированного обучения и методика формирования индивидуального творческого опыта / Е Е Смирнова// 14-е Всероссийские студенческие чтения «XXI век Гуманитарные и социально-экономические науки» Тезисы выступлений 20-21 апреля 2005 г. - Тула Тульский госуд ун-т, 2005-С 76-77 - 0,05 п л

6 Смирнова Е.Е. Экспериментальная проверка психолого-педагогических условий формирования умений творческой деятельности/ Е Е Смирнова// Научно-технический сборник -2005 -№22 -Тула Изд-во Тульского АИИ - С 230-233 -0,2 п л

7. Надеждина Н.А. Дифференцированный подход к развитию творческих способностей учащихся при изучении курса математики /НА Надеждина, Е.Е. Смир-нова/Яульский артил инж ин-т- Тула, 2005 - 14 с - Библиогр с 13-14.- Деп в ВИНИТИ 3 10 2005 г, №1266-В2005 -Указатель №2 -2005 - 0,8 п л (авт вкл 50%)

8 Заёнчик В М Формирование умений творческой деятельности будущих учителей информатики/ В М Заёнчик, Е.Е.Смнрнова//Инновационные процессы в образовании Международная конференция (2006 г, Кемерово) Сб статей -Кемерово ГОУ ВПО «Кемеровский госуниверситет», 2006 - С 208-212 - 0,3 п л (авт вкл, 50%)

9 Заёнчик В М Показатели эффективности применения информационных технологий дня формирования умений творческой деятельности/ В М Заёнчик, Е.Е. Смирнова //Сборник докладов 11 -й Международной конференции по технологическому образованию школьников - Брянск Брянский государственный университет, 2005 - С 244-246 - 0,15 п л (авт вкл 50%)

10 Смирнова Е.Е., Смирнов Ю А Сетевая модель процесса обучения в вузе на основе использования формализма теории нечётких множеств /Тульский артил инж ин-т.- Тула, 2005 - 21 с - Библиогр : с 20-21 - Деп в ВИНИТИ 3 10 2005 г, № 1267-В2005 -Указатель №2 -2005 - 1,0пл (авт вкл 70%)

11 Смирнова Е.Е. Проблема формирования умений творческой деятельности учителя информатики /ЕЕ Смирнова //15-е Всероссийские студенческие чтения «XXI век Гуманитарные и социально-экономические науки» Тезисы выступлений 20-21 апреля 2006 г - Тула Тульский госуд ун-т, 2006 -С 164-166 - 0,15 п л

12 Смирнова Е.Е. Методика формирования умений творческой деятельности учителя информатики/Е.Е Смирнова// Проблемы экономики и информатизации образования Материалы III международной научно-практической конференции Тула, 27-28 апреля 2006 г - Тула, ТИЭИ, 2006 - С 176-182 - 0,3 п л

13 Смирнова Е.Е. Формирование интеллектуальных умений специалиста в области инвестиционного менеджмента /Международная очно-заочная научно-практическая конференция «Молодёжь в социально-гуманитарных науках» Тезисы докладов - Тула' Изд-во Тульского государственного ун-та, 2006 - С 180-181 -0,1 п л

14 Смирнова Е.Е. Задача оптимизации методики обучения на примере специализированного учебного курса / Тульский артил инж ин-т - Тула, 2007 - 13 с 5 ил - Библиогр с 11 - Деп в ВИНИТИ 15 01 2007 г, № 34 -В2007 - Указатель №1 -2007 - 0,65 п л

Подл к печ 29 03 2007 Объем 1.25 п л Заказ № 60 Тир 100 экз

Типография Mill У

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Смирнова, Елена Евгеньевна, 2007 год

Введение.

1. Теоретические и методические основы формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики.

1.1 Понятия «умения», «творческая деятельность» и «умения творческой деятельности» в педагогической теории.

1.2 Умения творческой деятельности как компонент готовности в профессиональной подготовке будущих учителей информатики.

1.3 Дидактическая модель процесса формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики.

Выводы по первой главе.

2. Методика формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики.

2.1 Содержание общей методики формирования умений творческой деятельности.

2.2 Содержание частной методики формирования умений творческой деятельности.8 О

Выводы по второй главе.

3. Опытно-экспериментальная работа по проверке эффективности методики формирования умений творческой деятельности.

3.1 Пути и средства формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики.

3.2. Результаты опытно-экспериментальной работы по формированию умений творческой деятельности будущих учителей информатики

Выводы по третьей главе.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Формирование умений творческой деятельности будущих учителей информатики"

За последние годы российское образование претерпело ряд существенных изменений, которые определены приоритетными направлениями Концепции его модернизации. Разработкой основных положений занимались видные отечественные ученые: Д.В. Аносов, В.И. Арнольд, И.И. Баврин, В.А. Гусев, Я.А. Ваграменко, В.А. Васильев, А.А. Кузнецов, Я.И. Кузьминов, B.JI. Матросов, B.C. Михалевич, И.В. Роберт, В.А. Садовничий. Кардинальные перемены, произошедшие в социально-экономической жизни России, нашли конкретное отражение в изменении содержании образования, в том числе и в методике преподавания информатики, являющейся объектом нашего исследования.

Первые учебники по информатике, в которых получили развитие вопросы методики обучения, были разработаны в начале 80-х годов ХХ-го века.

В 1985-м году в средние учебные заведения был введен первый учебник «Основы информатики и вычислительной техники» (В.М. Монахов и А.П. Ершов), однако обучение информатике в то время не имело достаточного технического обеспечения. С начала 90-х гг. были предприняты меры по централизованному оснащению образовательных учреждений современными ЭВМ и средствами телекоммуникаций. Этим были созданы предпосылки для становления информатики как новой межпредметной интегрированной дисциплины. Ведущими учёными России разработана концепция информатизации образования. Достаточно упомянуть таких учёных как Я.А. Ваграменко, А.Р. Есаян, В.Д. Киселёв, А.А. Кузнецов, М.П. Лапчик, Н.В. Макарова, В.М. Монахов, Д.А.Поспелов, В.А. Трайнев, И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер. Монографии, учебники и пособия этих авторов являются основой для дальнейшего развития методического аппарата и инструментария современной информатики.

Большая организаторская работа была выполнена в рамках Международной академии информатизации образования по созданию концепции информатизации высшей и средней школы. Проблемы информатизации образования с учетом достижений в области сетевых телекоммуникаций нашли отражение в трудах таких ученых, как Я.А. Ваграменко, В.Д. Киселёв, О.А. Козлов,

В.Н. Лазарев, И.В.Роберт и др.

Среди известных концепций в области преподавания информатики в средней школе выделим объектно-информационную концепцию, разработанную коллективом ученых в составе: С.А. Бешенков, Т.А. Бороненко, A.A. Кузнецов, Н.В. Макарова, Е.К. Хеннер. Предложенная ими концепция школьного курса информатики базируется на идеях системного анализа, лежащих в основе формирования системного мышления обучаемых. Обучение школьников строится на задачах из разных предметных областей, которые предполагают освоение необходимых для этого информационных технологий и программного инструментария компьютера.

Указанный подход ориентирован на развитие интеллектуальных и творческих способностей школьника, на формирование умений анализировать и логически мыслить, на целенаправленное исследование явлений и объектов. Объектно-информационная концепция предписывает информатике ведущую интегрирующую роль среди школьных дисциплин. За счет рациональной организации межпредметных связей появляется возможность на уроках информатики закреплять и углублять знания, полученные по другим предметам.

Активными проводниками идей, заложенных в объектно-информационной концепции, в средней школе могут стать выпускники педагогических вузов по специальности «Информатика», которые получили глубокие профессиональные знания и навыки и всесторонне подготовлены к инновационным преобразованиям школы. Ведущую роль в формировании системного мышления студентов принадлежит информатике, изучающей законы и методы накопления, передачи и обработки информации с помощью ЭВМ. Именно информатика позволяет аккумулировать теоретические и прикладные знания из разных предметных областей и применять их для изучения информационных систем и процессов.

С позиций изложенной концепции информатика рассматривается как одна из фундаментальных отраслей научного знания, формирующая системно-информационный подход обучаемых к анализу явлений окружающего мира.

В то же время известно, что системный анализ - это целенаправленная творческая деятельность человека, на основе которой обеспечивается представление объекта в виде системы. Существенно возрастает роль системного анализа на современном этапе, когда изучение и использование свойств системы становятся определяющими и решающими для успешной практической деятельности.

Основы системного мышления будущих учителей информатики формируются в результате целенаправленной творческой деятельности при обучении в педагогическом вузе.

В начале XXI века издан ряд фундаментальных работ по методике обучения информатике. Отметим работы А.Р. Есаяна, С.А. Жданова, A.A. Кузнецова, O.A. Козлова, М.П. Лапчика. Учебники и пособия этих авторов являются основой для проведения занятий по информатике, и к их методическому опыту мы неоднократно обращаемся в нашем исследовании.

Составной частью методики обучения информатике является решение информационно-вычислительных задач с использованием современных языков программирования. Традиционная схема решения задач с применением ЭВМ имеет вид: «постановка задачи - разработка алгоритма - программирование - решение на ЭВМ». Признавая значимость этапа программирования в процессе решения вычислительных задач, вместе с тем отметим определяющую роль в формировании умений творческой деятельности обучаемых таких этапов исследования как постановка задачи и алгоритмизация. Именно на этих этапах в наибольшей степени активизируется творческая деятельность обучаемых, создаются предпосылки для углубления и систематизации знаний и интенсивного освоения методологии системного анализа.

Смещение акцентов при предметном обучении информатике в область формальной постановки задач предполагает переход от набора стандартных вычислительных задач, объединенных общей темой, к системе специально подобранных творческих задач. Система творческих задач характеризуется расширением предметной области и многообразием моделей решения.

Несмотря на наличие большого количества отечественных печатных изданий по информатике, в том числе хорошо структурированных и методически обоснованных сборников задач по программированию, вопросы постановки и решения творческих задач остаются открытыми. Успешному решению творческих задач на основе накопленного индивидуального опыта препятствует возрастающий интерес как студентов, так и молодых преподавателей к Интернет-ресурсам и электронным источникам информации. Как показывает практика, наиболее привлекательными и доступными для студентов являются сайты с хаотически подобранными задачами и, нередко, с неправильными или некорректными решениями. Отсюда следует необходимость разработки научно-обоснованных методик, учебно-методических пособий и соответствующих интернет-проектов, в которых с позиций системного подхода будут отражены вопросы постановки и компьютерного решения творческих задач.

Реализацию системы творческих задач в образовательном процессе педагогического вуза можно рассматривать как инструмент формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики.

Таким образом, проблема целенаправленного формирования умений творческой деятельности в процессе систематического решения творческих задач имеет важное прикладное значение для подготовки будущих учителей информатики и отвечает требованиям объектно-информационной концепции. Тем самым обосновывается актуальность темы нашего исследования.

Проблема заключается в сложности выявления сущности, определения содержания и рациональных путей формирования умений творческой деятельности будущего учителя информатики на этапе предметного обучения в педагогическом вузе.

Нерешённое противоречие между имеющимся теоретическим заделом, накопленными результатами исследований в психологии личности, в теории управления творческой деятельностью, в теории и методике обучения информатике, с одной стороны, и недостаточно эффективным их использованием для развития умений творческой деятельности будущих учителей информатики, с другой стороны, обусловило выбор темы нашего исследования: «Формирование умений творческой деятельности будущих учителей информатики».

Целью диссертационного исследования является теоретическое обоснование и экспериментальная проверка эффективности методики формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики.

Объект исследования - процесс профессиональной подготовки будущих учителей информатики в педагогическом вузе в аспекте формирования умений творческой деятельности.

Предмет исследования - методика формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики.

Основное направление теоретической и экспериментальной работы по теме нашего исследования определяет следующая гипотеза: уровень сфор-мированности умений творческой деятельности будущих учителей информатики на этапе обучения в педагогическом вузе будет адекватным перспективным потребностям школы, если:

• определить место умений творческой деятельности в структуре и содержании предметной подготовки будущих учителей информатики;

• процесс формирования умений творческой деятельности строить на основе личностно-деятельностного подхода в рамках непрерывного профессионального образования;

• содержание предметной подготовки будущих учителей информатики дополнить новыми компонентами, учитывающими задачи управления творческой деятельностью студентов;

• использовать как традиционные учебные дисциплины, так и специальные курсы (курс «Методы математического моделирования»), стимулирующие применение полученных студентами знаний, умений, навыков и трансформирующие учебные умения в умения творческой деятельности;

• разработать и внедрить систему творческих задач, обеспечивающих формирование умений творческой деятельности будущих учителей информатики.

Исходя из указанной цели и гипотезы исследования, были определены следующие основные задачи исследования:

1) уточнить сущность понятия «умения творческой деятельности будущих учителей информатики»; обосновать дидактическую модель процесса формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики на этапе предметного обучения в педагогическом вузе;

2) разработать методику формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики;

3) выявить критерии сформированности умений творческой деятельности будущих учителей информатики;

4) опытно-экспериментальным путем проверить эффективность предлагаемой методики формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики.

Теоретико-методологическую основу исследования составили:

• работы по вопросам проблемного обучения и интеллектуального развития (Т.В.Кудрявцев, И.Я. Лернер, A.M. Матюшкин, М.И. Махмутов, Н.А.Мен-чинская, Н.Ф. Талызина) [76, 84, 85, 86,133];

• труды в области активизации творческой деятельности обучаемых (В.Г. Разумовский, М.Н. Скаткин, Т.И. Шамова, Г.И. Щукина) [127,160,166];

• работы, связанные с совершенствованием подготовки учителя информатики (С.А. Бешенков, С.Г. Григорьев, А.П. Ершов, С.А. Жданов, В.Г. Житомирский, А.А.Кузнецов, Э.И. Кузнецов, М.П. Лапчик, В.Л. Матросов, A.B. Могилёв, Е.С. Полат, И.В. Роберт, Е.К. Хеннер);

• исследования по проблемам управления качеством образования (В.И. Загвязинский, А.К. Маркова, Г.К. Селевко);

• работы, направленные на информатизацию образования (Я.А. Вагра-менко, Н.М. Добровольский, А.П. Ершов, С.А. Жданов, B.C. Леднев, И.В. Роберт, А .Я. Савельев, O.K. Филатов);

• работы, направленные на совершенствование профессиональной подготовки будущих учителей (B.JI. Матросов, A.A. Орлов, В.А. Сластенин, H.A. Шайденко);

• труды, развивающие методологию и отдельные аспекты деятельностно-го подхода к проблемам профессионального обучения (А.Н.Леонтьев, И.П. Калошина, Н.Ф. Талызина).

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

1. Теоретические: изучение и анализ философской, культурологической, психолого-педагогической и математической литературы по проблеме исследования;

2. Эмпирические: наблюдение, анкетирование, тестирование, педагогический эксперимент;

3. Статистические: моделирование, статистическая обработка, идентификация и прогнозирование результатов, полученных в процессе педагогического и вычислительного (модельного) экспериментов.

База опытно-экспериментальной работы. Педагогический эксперимент проводился на факультете математики и информатики Тульского государственного педагогического университета (ТГПУ) им. JI.H. Толстого, в нем участвовали 167 студентов.

В разработке научной задачи диссертации можно выделить три этапа.

1. Первый этап (2001-2002 гг.) - диагностический - изучено состояние вопроса на основе анализа психолого-педагогической, методической, специальной литературы и выполненных ранее диссертационных работ по избранной проблеме; выявлены основные подходы к совершенствованию профессиональной подготовки будущих учителей информатики в аспектах формирования умений творческой деятельности при обучении в педагогическом вузе; определены объект и предмет исследования; сформулирована рабочая гипотеза; проведён анализ когнитивных стилей обучаемых; с позиций системного подхода изучена сущность и структура умений творческой деятельности будущих учителей информатики; выделены теоретические основания и основные составляющие задачи формирования умений творческой деятельности.

2. Второй этап (2002-2003 гг.) - формирующий - разработан учебно-методический комплекс курса «Методы математического моделирования» и выполнена оптимизация его основных компонентов; разработана и реализована методика формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики; сконструированы базовые математические модели и компьютерные программы, обеспечивающие практические и лабораторные занятия по курсу.

3. Третий этап (2003-2005 гг.) - обобщающий - выявлена динамика уровня сформированности умений творческой деятельности обучаемых на основе внедрения в учебный процесс курса «Методы математического моделирования»; систематизированы и обобщены результаты опытно-экспериментальной работы, сформулированы предложения по совершенствованию методик обучения с учетом индивидуализации учебной работы; выполнена апробация основных положений диссертации и проверка результатов исследований на основе педагогического эксперимента; подготовлены рекомендации по развитию умений творческой деятельности у студентов в процессе освоения курса «Методы математического моделирования»; подведены итоги исследования и выполнены работы по оформлению текстовой и иллюстративной частей диссертации.

Научную новизну исследования определяют следующие положения:

1) уточнена сущность понятия «умения творческой деятельности будущих учителей информатики» на этапе профессионального обучения в педагогическом вузе;

2) разработана дидактическая модель процесса формирования умений творческой деятельности, в которой отражены связи между умениями творческой деятельности студентов и задачами подготовки будущих учителей информатики;

3) разработана методика формирования умений творческой деятельности, учитывающая принципы дифференцированного обучения в рамках дея-тельностного подхода к проблеме развития творческих способностей будущих учителей информатики;

4) выявлены критерии оценки сформированости умений творческой деятельности будущих учителей информатики на этапе обучения в педагогическом вузе;

Теоретическая значимость исследования заключается в приращении знаний в области теории и методики предметного образования, включая уточнение известных понятий «умение», «творческая деятельность», «творческая задача», «умения творческой деятельности будущих учителей информатики»; в классификации умений творческой деятельности будущих учителей информатики; в обосновании показателей сформированное™ умений творческой деятельности и показателей оценки решений творческих задач.

Практическая значимость работы:

Выводы и результаты диссертации могут быть использованы: в учебном процессе педагогических вузов, в частности, при корректировке учебной программы и тематических планов дисциплин по специальности «Информатика» в аспектах освоения умений и навыков профессиональной деятельности; в системе повышения квалификации педагогических кадров при изучении современных технологий предметного обучения.

Личный вклад соискателя состоит:

• в уточнении понятий «творческая деятельность» и «умения творческой деятельности будущего учителя информатики»; в выявлении критериев сформированности умений творческой деятельности у студентов педагогического вуза;

• в обосновании дидактической модели, раскрывающей механизм управления творческой деятельностью будущих учителей информатики на этапе обучения в педагогическом вузе;

• в разработке учебно-методического комплекса инновационного курса «Методы математического моделирования» и личном участии автора в его внедрении в учебный процесс на факультете математики и информатики ТГПУ им. Л.Н. Толстого; в реализации результатов исследований по теме диссертации в учебном процессе образовательных учреждений г. Тулы;

Достоверность и обоснованность научных результатов обеспечиваются: общим методологическим подходом к разработке теоретической концепции исследования; использованием комплекса апробированных методов, соответствующих предмету и задачам исследования; целенаправленной опытно-экспериментальной работой.

Апробация результатов исследования. Основные положения и результаты исследования обсуждались на теоретических семинарах кафедры информатики и вычислительной техники, на научно-практических и учебно-методических конференциях преподавателей и аспирантов ТГПУ им. Л.Н. Толстого (2003-2006 гг.), а также на Международной научно-практической конференции «Современные проблемы преподавания математики и информатики», г. Тула (2004 г.); на 2-й и 3-й Всероссийской НПК «Системы управления электротехническими объектами», г. Тула (2002 и 2005 гг.), на НТК Тульского артиллерийского инженерного института (2001, 2003, 2005 гг.), на Международной конференции «Инновационные проекты в образовании», г. Кемерово (2005 г.), на 11-й Международной конференции по технологическому образованию школьников, г. Брянск (2005 г.), на Международной конференции по информационным технологиям в образовании, г.Тула (2006 г.).

Результаты научного исследования апробированы и использованы в ТГПУ им. Л.Н. Толстого, в Тульском институте повышения квалификации и переподготовки работников образования, в муниципальном образовательном учреждении «Лицей № 2» (г. Тула).

По материалам научного исследования опубликовано 28 научных статей и тезисов докладов, в том числе 18 научных работ без соавторов. При участии автора выпущено 1 учебное пособие и 2 технических отчёта о научноисследовательской работе по теме «Алгоритм», направленной на совершенствование учебного процесса в вузе с использованием новых информационных технологий.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Умения творческой деятельности как одна из составляющих профессиональной подготовки будущих учителей информатики. Умения творческой деятельности будущих учителей информатики следует рассматривать как сложное целостное образование из базовых профессиональных знаний и навыков, отражающее способности и готовность обучающегося к самостоятельному и целенаправленному выполнению операций по алгоритмизации и компьютерному решению творческих задач с помощью инструментальных средств информатики.

2. Дидактические особенности и механизм формирования умений творческой деятельности студентов в процессе обучения информатике формально могут быть представлены в виде дидактической модели формирования умений творческой деятельности, которая раскрывает системный характер и отношения между компонентами процесса управления творческой деятельностью будущих учителей информатики.

3. В основе методики формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики должен лежать «задачный подход», предполагающий систематическое решение взаимосвязанных творческих задач прикладного характера на заключительном этапе обучения в педагогическом вузе.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 172 наименований и приложения. Общий объём диссертационной работы 205 страниц, в том числе без списка литературы и приложения -166 страниц.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"

Выводы по третьей главе

1. С целью проверки обоснованной нами дидактической модели и оценки эффективности разработанной методики формирования умений творческой деятельности проведён сравнительный педагогический эксперимент, который позволил выявить особенности и оценить динамику формирования умений творческой деятельности у студентов педагогического вуза (в мотивационном, когнитивном, деятельностном и оценочном компонентах).

2. Реализация основных положений разработанной методики осуществлялась на основе применения активных методов обучения при проведении специализированного курса «Методы математического моделирования» и использования системы творческих задач.

3. Результаты исходного и контрольного срезов свидетельствуют о том, что студенты, обучавшиеся по экспериментальной программе, которая предусматривала поэтапное включение в учебный процесс экспериментальных факторов, значительно опережают испытуемых из контрольных групп в уровне сформированности умений творческой деятельности по всем показателям - на мотивационном, когнитивном, деятельностном и оценочном уровнях.

4. Анализ результатов срезов позволил выявить значение и характер влияния каждого из рассмотренных экспериментальных факторов на процесс формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики. Установлено доминирующее влияние: на мотивационный компонент -психолого-педагогических факторов; на когнитивный компонент - дидактических факторов, на деятельностный компонент - организационно-педагогических и дидактических факторов, на оценочный компонент - психолого-педагогических и дидактических факторов.

Заключение

Темпы и результаты социально-экономических преобразований в России в значительной степени определяются уровнем освоения и реализации в различных сферах жизни достижений в области информационных систем и технологий. В связи с этим особую остроту и актуальность приобретают вопросы повышения качества подготовки в педагогических вузах будущих учителей информатики.

В процессе нашего исследования получены следующие результаты:

1. Уточнена сущность понятия «умения творческой деятельности будущих учителей информатики», которое представляется нами как сложное целостное образование из базовых профессиональных знаний и навыков, отражающее способности и готовность обучающегося к самостоятельному и целенаправленному выполнению операций по алгоритмизации и компьютерному решению творческих задач с помощью инструментальных средств информатики. Предложена классификационная схема умений творческой деятельности будущих учителей информатики, в которой нами выделены: аналитические, прогностические, оценочные и исполнительские умения.

2. Разработана дидактическая модель процесса формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики, которая с позиций деятельностного подхода раскрывает системный характер и отношения между компонентами процесса управления творческой деятельностью, позволяет структурировать предметную область и выявить существенные дидактические связи между умениями творческой деятельности и задачами профессиональной деятельности будущих учителей информатики.

3. Разработана методика формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики, заключающаяся в использовании механизма управления творческой деятельностью на основе общих методологических знаний и дополняющая существующую методику обучения информатике студентов педагогического вуза в аспекте целенаправленного формирования умений творческой деятельности.

4. Выявлены критерии оценки уровня сформированности умений творческой деятельности студентов педагогического вуза, с помощью которых определяются текущие оценки мотивационного, когнитивного, деятельностного и оценочного компонентов умений творческой деятельности, необходимые для оптимизации обратных связей и управления процессом формирования умений творческой деятельности с учётом индивидуальных особенностей обучаемых.

5. Разработан предметно-методический комплекс инновационного специализированного курса «Методы математического моделирования», отвечающего основным положениям деятельностного подхода и задачам формирования умений творческой деятельности. Разработана и внедрена в практику преподавания система творческих задач по базовым темам курса: «Системный анализ и основы алгоритмизации»; «Модели динамических систем»; «Игровые модели»; «Метод статистических испытаний»; «Модели в естественных и технических науках»; «Анализ и интерпретация моделей».

6. В результате опытно-экспериментальной работы, выполненной на базе ТГПУ им. Л.Н. Толстого, подтверждена гипотеза исследования, доказана эффективность предложенной нами методики формирования умений творческой деятельности и определены организационно-педагогические условия, при которых в методику обучения информатике педагогического вуза будет интегрирован специализированный курс «Методы математического моделирования».

На основе диссертационных исследований сделаны следующие выводы: 1. В интересах осуществления управления формированием умений творческой деятельности студентов по замкнутому циклу необходимо в процесс обучения информатике ввести дополнительную обратную связь по уровню сформированности соответствующих умений.

2. В основе методики формирования умений творческой деятельности будущих учителей информатики должен лежать «заданный подход», который направлен на освоение студентами старших курсов технологии алгоритмизации и компьютерного решения творческих (информационных) задач прикладного характера и обеспечивает интенсивное развитие у них системного мышления. Задачный подход в данной методике обучения информатике реализуется через систему творческих задач прикладного характера.

3. В интересах передачи студентам общих методологических знаний по основам системного анализа и формализации творческих задач предлагается ввести в учебный план педагогического университета инновационный курс «Методы математического моделирования», позволяющий систематизировать и углубить базовые знания и развить умения студентов в области математического моделирования сложных информационных систем и процессов. При разработке содержания курса должны учитываться содержание школьной информатики, индивидуальные особенности обучаемых, современное состояние и тенденции методов прикладной информатики, теории и практики информационных систем.

4. Разработанная методика, реализуя принцип дифференцированного обучения студентов, не нарушая целостности образовательного процесса педагогического вуза, без существенных материальных затрат позволит повысить уровень готовности будущего учителя информатики к самостоятельной творческой деятельности и к инновационным преобразованиям школы. Наибольший эффект от внедрения методики в образовательный процесс следует ожидать в случае оптимизации межпредметных связей введённого курса и учебных дисциплин предметной подготовки.

5. Перспектива дальнейшей исследовательской работы по теме диссертации связана с решением следующих задач: совершенствование содержания курса «Методы математического моделирования» с учётом уровня базовых знаний и навыков студентов в области информатики; создание распределенной компьютерной обучающей системы; разработка системы тестов для текущего контроля знаний и комплексной оценки уровня сформированности умений творческой деятельности; теоретическое обоснование и экспериментальная проверка механизма координации выполнения творческих проектов со стороны преподавателя.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Смирнова, Елена Евгеньевна, Москва

1. Абдуллина O.A. Общепедагогическая подготовка учителя в системе высшего педагогического образования. М.: Просвещение, 1990.- 139 с.

2. Абдуразаков М.М., Кузнецов Э.И., Матросов B.JI. Внедрение новых информационных технологий в учебный процесс // Научные труды Московского педагогического государственного университета. Серия: естественные науки. М.: Прометей, 1998.- С. 17-24.

3. Абросимова Г.В. Формирование творческих педагогических умений у студентов младших курсов педвуза: Автореф. дис. . канд. пед. наук,- Челябинск, 1990.- 19 с.

4. Адырхаева Б.К. Подготовка будущего учителя к гуманизации будущих отношений с учащимися в период педпрактики / Б.К. Адырхаева: Дис. канд. пед. наук. Тула, 1993.

5. Акиншин О.Н. Алгоритм унификации моделей радиоэлектронных систем / О.Н. Акиншин, E.H. Надеждин, Е.Е. Надеждина (Смирнова)// Электродинамика и техника СВЧ и КВЧ.- 2000. Т.8. - Вып. № 1-2(27). - С. 5-13.

6. Алехина И.В. Дидактические основы применения ЭВМ в процессе формирования педагогических умений у будущих учителей: Автореф. дис. канд. пед. наук. Брянск, 1994.- 20 с.

7. Апатова Н.В. Влияние информационных технологий на содержание и методы обучения в средней школе: Автореф. дис. . д-ра пед. наук / Н.В. Апатова. М., 1994. - 37 с.

8. Архангельский С.И. Учебный процесс в высшей школе, его закономерные основы и методы. Учеб.-метод. пособие / С.И. Архангельский. М.: Высшая школа, 1980. - 368 с.

9. Бабанский Ю.К. Рациональная организация учебной деятельности // Избранные педагогические труды / Ю.К. Бабанский. М.: Педагогика, 1989. -327 с.

10. Байкова JI.A. Формирование диагностических умений у будущих учителей в процессе изучения курса педагогики / JI.A. Байкова: Дис. . канд.пед. наук. Тула, 1995.

11. Батурина Г.И. Цели и критерии эффективности обучения / Г.И. Батурина, У. Байер // Сов. педагогика 1974. - №4.

12. Бешелев С.Д. Математико-статистические методы экспертных оценок/ С.Д. Бешелев, Ф.Г. Гурвич.- М.: Статистика, 1980.- 261 с.

13. Бешенков С.А. Развитие содержания обучения информатике в школе на основе понятий и методов формализации // Автореф. дисс. . доктора педагогических наук / С.А. Бешенков. М., 1994. - 35 с.

14. Бешенков С.А., Бекзатов Б.А. О перспективах развития курса информатики в общеобразовательной школе // Педагогическая информатика. 1998. № 1.- С. 9-16.

15. Борисова Ю. Диф ференциация методов обучения в зависимости от когнитивного стиля ученика / Ю. Борисова, П.И. Чинаев // Народное образование. 2003.-№7.- С. 97-105.

16. Ваграменко Я.А. Многоликая педагогическая информатика // Педагогическая информатика. 2006.- №4.- С.26-29.

17. Виленский М.Я. Педагогические основы формирования опыта творческой деятельности будущего учителя: Учебное пособие / М.Я. Виленский, С.Н. Зайцева. М.: Прометей, 1993. 117 с.

18. Винокурова Н.К. Использование системы познавательных задач для развития творческих способностей младших подростков в процессе обучения / Н.К. Винокурова: Автореф. дис. канд. пед. наук. М., 1997.

19. Воронов A.A. Введение в динамику сложных управляемых систем / A.A. Воронов. М.: Наука, 1985. - 352 с.

20. Вяткин Л.Г. Опыт развития познавательной самостоятельности студентов / Л.Г.Вяткин, Г.И.Железновский // Педагогика. -1993,- № 1. С. 61-66.

21. Гаврилов В.М. Оптимальные процессы в конфликтных ситуациях.

22. М.: Советское радио, 1969.-160 с.

23. Гальперин П.Я. Воспитание систематического мышления в процессе решения малых творческих задач / П.Я. Гальперин, B.JI. Данилова // Вопросы психологии. 1980. - № 1. - С. 32-39.

24. Гаськова Н.В. Индивидуализация, дифференциация и интеграция в современной школе / Н.В. Гаськова, Е.А. Генике, Е.О. Иванова. Улан-Удэ, изд. Бурятского гос. университета, 1997. - 71 с.

25. Гершунская P.C. Дидактические условия применения компьютерных моделей в процессе проблемного обучения: Дис. . канд. пед.наук./ P.C. Гершунская. М, 1996.

26. Глоссарий современного образования (терминологический словарь)/ JI.B. Левчук // Народное образование.- 1997.-№ 3.- С.93-95.

27. Глушков В.М. Основы безбумажной информатики / В.М. Глушков. -М., 1982.-552 с.

28. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования / Специальность 030100.00 (Информатика).

29. Гусев В.А. Методические основы дифференцируемого обучения математике в средней школе: Дис. д-ра пед. наук,- М., 1990,- 364 с.

30. Гусев В.А. Индивидуализация учебной деятельности как основа дифференцированного обучения математике в средней школе // Математика в школе.-1990.-N4.- С.27-32.

31. Давыдов В.В. О понятии развивающего обучения / В.В.Давыдов // Педагогика. 1995.- № 1. - С. 29-39.

32. Давыдова H.A. Технология формирования содержания образования по информатике в профильных классах общеобразовательных школ: Дис. . канд. пед. наук. / H.A. Давыдова. Челябинск, 2001. - 239 с.

33. Данилов М.А. Процесс обучения / Дидактика средней школы / Подред. М.А.Данилова, М.Н.Скаткина. М., 1972.

34. Денисова А.Л. Теория и методика профессиональной подготовки студентов на основе информационных технологий: Дис. . д-ра пед. наук. / А.Л. Денисова. М., 1994. - 351 с.

35. Дьяконов В .П. МаЙгсаё 2000: Учебный курс СПб.: Питер, 2001-592 с.

36. Евстафьев В. Опыт моделирования учебного процесса / В. Евстафьев, Ф. Мельниченко // Высшее образование в России,- 2002.- №2.

37. Ершов А.П., Звенигородский Г.А., Первин Ю.А. Школьная информатика (концепции, состояние, перспективы) / А.П. Ершов, Г.А. Звенигородский, Ю.А. Первин // Информатика и образование. 1995. -№ 1. С. 3-19.

38. Есаян А. Р., Ефимов В. И. и др. Информатика. Учеб. пособие для пед. спец. высш. учеб. заведений. М.: Просвещение, 1991. - 288 с.

39. Жданов С.А. Применение информационных технологий в учебном процессе педагогического института и педагогических исследованиях / С.А. Жданов. Диссертация в форме научного доклада на соискание ученой степени кандидата пед. наук. - М., 1992. - 36 с.

40. Загвязинский В.И. Педагогическое творчество учителя / В.И. Загвя-зинский. М.: Педагогика, 1987.

41. Заёнчик В.М. Формирование и перенос типовых политехнических умений /В.М. Заёнчик. Банска-Быстрица (ЧСФР), 1992.

42. Занков JI.B. Избранные педагогические труды / JI.B. Занков. М.: Педагогика, 1990. - 424 с.

43. Захарова Т.Б. Профильная дифференциация обучения информатике на старшей ступени школы: Дис. . д-ра пед. наук. / Т.Б. Захарова. М., 1997. -299 с.

44. Зубко И.М. Изучение моделей классификационного типа в профильном курсе информатики // Дисс. . кандидата педагогических наук / И.М. Зубко. -М., 1991.- 134 с.

45. Игнатьева JI.A. Практические задания по педагогике как средство развития педагогического направленного мышления будущего учителя / JI.A. Игнатьева: Автореф. дис. канд. пед. наук. М., 1992.

46. Ительсон Л.Б. Вопросы профессиональной подготовки школьников / Л.Б. Ительсон. М., Учпедгиз, 1961.

47. Кабанова-Меллер E.H. Учебная деятельность и развивающее обучение / E.H. Кабанова-Меллер. М.: Знание, 1981. - С. 49.

48. Каган В.И. Основы оптимизации процесса обучения в высшей школе. Единая методическая система института: теория и практика / В.И. Каган, И.А. Сычеников.- М.: Высшая школа, 1987.- 141 с.

49. Калошина И.П. Психология творческой деятельности.- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003.- 431 с.

50. Кириллова Г.Д. Особенности урока в условиях развивающего обучения / Г.Д. Кирилова. Л., 1977.

51. Коган В.М. Значение метода упражнения в формировании навыков и умений / В.М. Коган. Бюллетень ВИЭМ, 1936. - №6.

52. Козлов О. А. Теоретико-методологические основы информационной подготовки курсантов военно-учебных заведений / O.A. Козлов. Монография. - М.: Министерство Обороны РФ, 1999. - 328 с.

53. Концепция информатизации сферы образования Российской Федерации // Бюллетень «Проблемы высшей школы» 1998. - № 3-4.

54. Костюк Г.С. Исследования по проблеме обучения и развития / Г.С. Костюк // Советская педагогика. 1964. - №5.

55. Краевский В.В. Проблемы научного обоснования обучения: Мето-дол. Анализ / В.В. Краевский. М.: Высш. шк., 1986. - 386 с.

56. Крюкова О.П., Розина И.Н. О разработке модели педагога новой формации, владеющего новыми информационными технологиями// Педагогическая информатика.- 2002.- №1.- С. 25-34.

57. Кудрявцев Т.В. К вопросу о применении знаний на практике./ Т.В. Кудрявцев // Вопросы психологии. 1959. - №4.

58. Кузнецов A.A. Развитие методической системы обучения информатике в средней школе: Дис. . д-ра пед. наук в форме науч. докл.: 13.00.02. М., 1988.- 47 с.

59. Кузнецов A.A. О разработке стандарта школьного образования по информатике // Информатика и образование.- 1994.- № 1.- С. 3-12.

60. Кузнецов Э. И., Жданов С. А. Элементы структурного программирования и основы архитектуры ЭВМ.-М.: Изд-во МГПИ им. Ленина, 1983.-88 с.

61. Кулибаба И.И. О разработке требований к знаниям, умениям и навыкам учащихся: К методике изучения проверочно-оценочной деятельности учителя / И.И. Кулибаба // Вопросы организации и методов исследованиязнаний, умений и навыков учащихся. М., 1976.

62. Лазарев B.C., Ставринова H.H. Критерии и уровни готовности будущего педагога к исследовательской деятельности // Педагогика.- 2006.-№6.-С.51-59.

63. Лаптев В.В., Рыжова Н.И., Швецкий М.В. Методическая теория обучения информатике: Аспекты фундаментальной подготовки.- Санкт-Петербург: Изд-во Санкт-Петербургского ун-та, 2003.- 352 с.

64. Лапчик М. П. Информатика и информационные технологии в системе общего и педагогического образования. Монография. Омск: 1999. - 294 с.

65. Лапчик М.П. Структура и методическая система подготовки кадров информатизации школы в педагогических вузах. Дис. докт. пед. наук в форме научного доклада. М., 1999. 82 с.

66. Лапчик М.П. Методика преподавания информатики: Учеб. пособ. для студ. педвузов / М.П. Лапчик, И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер.- Под общ. ред. М.П. Лапчика.- М.: Академия, 2001. 624 с.

67. Левитов Н.Д. О психических состояниях человека / Н.Д. Левитов. М., 1946.-344 с.

68. Левитов Н.Д. О психологических компонентах технической деятельности / Н.Д. Левитов // Вопросы психологии. 1968. - №6.

69. Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность. 2-е изд. / А.Н. Леонтьев. М.: Политиздат, 1977. - 304 с.

70. Леонтьев А.Н. Избранные психологические произведения: В 2-х томах/Под ред. В.В.Давыдова и др. М.: Педагогика, 1983. Т.1.-391 е., Т.2.-318 с.

71. Лернер И.Я. Дидактическая концепция содержания базового образования / И.Я. Лернер, И.К. Журавль, Л.Я. Зорина // Дидактические проблемы построения базового содержания образования / Под ред. И.Я. Лернера, И.К. Журавлева. М.: Изд-во ИТП и МИОРАО, 1993.

72. Лернер И.Я. Процесс обучения и его закономерности / И.Я. Лернер. -М., 1980.- 126 с.

73. Лернер И.Я. Учебные умения и их функции в процессе обучения / И.Я. Лернер // Роль учебной литературы в формировании общих учебных умений и навыков школьников / Общ. Ред. В.В. Горелова. М.: Педагогика,1731984.-С. 21.

74. Лобашев В.Д. Характеристики проблемно-заданного обучения / В.Д. Лобашев // Информационные технологии. 2004. - №4.

75. Логвинов И.И. Оптимизация структурных учебных программ предметов естественнонаучного цикла: Автореф. дис. . доктора пед. наук / И.И. Логвинов. М., 1992.

76. Лошкарева H.A. Формирование общеучебных умений и навыков школьников как составной части целостного учебно-воспитательного процесса / H.A. Лошкарева. Дисс. Док. Пед. н. М.: 1990. - С.82

77. Марусева И.В. Методические основы подготовки будущего учителя информатики к использованию технологий компьютерного обучения: Дис. . д-ра пед. наук / И.В. Марусева. СПб., 1993. - 434 с.

78. Маслов С.И. Развитие творческих возможностей и ценностного отношения к технической деятельности у младших школьников / С.И. Маслов. -Тула, 1998.

79. Матюшкин A.M. Теоретические вопросы проблемного обучения / A.M. Матюшкин // Советская педагогика. -1971. № 7.

80. Махмутов М.И. Проблемное обучение. // Энциклопедия профессионального образования: В 3-х т./ Под ред. С.Я. Батышева. М., АПО.-1999.-440 е., ил. Т. 2 М П 1999.- С. 333-335.

81. Менчинская H.A. Применение знаний в учебной практике школьников / H.A. Менчинская. М., Изд-во АПН РСФСР, 1961.

82. Милерян Е.А. Психология формирования общетрудовых политехнических умений / Е.А. Милерян. М.: «Педагогика», 1973.

83. Модернизация российского образования: документы и материалы / Ред.-сост. Э.Д. Днепров. М.: ГУ ВШЭ, 2002. - 332 с.

84. Мясникова O.K. Моделирование и формализация в курсе информатики / O.K. Мясникова // Информатика и образование.- 2004.- №1.

85. Надеждина Е.Е. Классификация обучаемых на основе анализа индивидуальных особенностей / Е.Е. Надеждина // Научно-технический сборник №21.- Тула: Изд-во Тульского артил. инж. ин-та, 2004.- С.193-194.

86. Надеждина Е.Е. Оценка организационно-психологических условий эффективного решения сложных прикладных задач. Тезисы доклада на научной конференции / Е.Е. Надеждина Тула: Изд-во Тульского Тульского артил. инж. ин-та, 2003.- С.150-151.

87. Орлов A.A. Методологические основания исследования проблем высшего педагогического образования / А.А.Орлов // Научные традиции и перспективы педагогики: Межрегиональный сб. науч. трудов. Санкт-Петербург, 2001. - С. 13-15.

88. Оценка качества подготовки будущих учителей. /H.A. Шайденко -Тула: Изд-во Тул. гос. пед. ун-та, 2002. 144 с.

89. Пак Н. И. Компьютерное моделирование в примерах и задачах. Учебное пособие. Красноярск: Изд-во КПГУ, 1994. - 120 с.

90. Петров К.В. Организационно-педагогические условия формирования общеучебных умений использования универсальных информационных технологий у учащихся общеобразовательных школ: Автореф. дисс. канд. пед. наук / К.В. Петров.-М., 2003.

91. Петровский A.B. Личность. Деятельность. Коллектив / A.B. Петровский. М.: Политиздат, 1982. - 255 с.

92. Юб.Пидкасистый П.И. Теоретические аспекты обучения студентов знаниям и методам познавательной деятельности / П.И. Пидкасистый // Современная высшая школа. 1980. - № 3. - С. 189-206.

93. Пискунов А.И. Профессионально-педагогическая подготовка будущего учителя / А.И. Пискунов // Сов. педагогика. 1985. - № 12. - С.42-47.

94. Платонов К.К. Проблемы способностей / К.К. Платонов. М.: Наука, 1972.-С. 278.

95. Позднякова Е.В. Формирование исследовательских умений учащихся основной школы в процессе обучения геометрии: Автореф. дисс. канд. пед. наук / Е.В. Позднякова. Новокузнецк, 2004.

96. Ю.Полонский В. М. Критерии теоретической и практической значимости исследований. // Сов. педагогика. 1988. - № 11.

97. Пономарев Я.А. Психология творчества и педагогика / Я.И. Пономарев. М.: Педагогика, 1976. - 280с.

98. Проблемы и методы исследования качественных и количественных характеристик знаний, умений и навыков учащихся / Под ред. М.В.Горбачевской. -М., 1976.

99. Проблемы политехнического обучения / Вып. 1. Под ред. Ставского П.И.- Свердловск: Изд. Свердловск, пед. ин-та, 1971.

100. Процесс обучения / М.А. Данилов // Основы дидактики / Под ред. Б.П. Есипова. -М.: Просвещение, 1967. С. 197-198.

101. Раутен В.А. Формирование готовности студентов к изучению нового материала / В.А. Раутен: Автореф. дис. канд. пед. наук. Тюмень, 1990.

102. Риккарди С. Серьезные решения серьезных задач / С. Риккарди // PC Magazine/ Russian Edition. 1994.- № 7. С. 26-63.

103. Роберт И.В. Новые информационные технологии в обучении: дидактические проблемы, перспективы использования / И.В. Роберт // Информатика и образование. 1991. - № 4. - С. 18-25.

104. Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании. Дидактические проблемы, перспективы использования / И.В.Роберт.-М.: Школа Пресс, 1994. 205 с.

105. Российская педагогическая энциклопедия. В 2-х т. М.: Науч. изд-во «БРЭ», 1999.-Т. 2.-С. 465.

106. Рубинштейн C.J1. Принцип творческой самодеятельности / С.Л.Рубинштейн // Вопросы психологии. 1986.- № 4. - С. 101-108.

107. Рудинский И.Д. Концепция количественного оценивания объективности педагогического тестирования знаний / И.Д. Рудинский, И.А. Клеандрова // Информатика и образование.-2003.- №12.

108. Рыжов В.А. Разработка личностно-ориентированных педагогических технологий в образовательной среде/ В.А. Рыжов, A.B. Корниенко, Д.В. Демидович // Педагогическая информатика.- 2002.- №1.- С. 7-18.

109. Рыжова В.Н. Дифференциация обучения как важный фактор развития познавательных интересов школьников / В.Н. Рыжова // Завуч,- 2003.-№8.- С. 58-64.

110. Рыков H.A. К вопросу об образовании умения / H.A. Рыков // Советская педагогика. 1953. - №10.

111. Семенюк Э.П. Информатика: достижения, перспективы, возможности. М.: Радио и связь, 1988. - 175 с.

112. Скаткин М.Н. Проблемы современной дидактики / М.Н. Скаткин. -М.: Педагогика, 1984. 243с.

113. Сластенин В.А. Педагогика: Учебн. пос. для студ. высш. пед. учеб. завед. / В.А. Сластенин, И.Ф. Исаев, E.H. Шиянов; Под ред. В.А. Сластенина.-3-е изд.- М.: Издательский центр «Академия», 2004.-576 с.

114. Сметанников A.JI. Совершенствование подготовки учителей информатики путем введения элементов информационного моделирования в проектировании программных средств учебного назначения: Дис. канд. пед. наук / A.J1. Сметанников. М., 2000. - 148 с.

115. Смирнова Е.Е. Оптимизация процесса обучения системы технического зрения методом управляемого случайного поиска // Сб. тезисов докладов 15-й научно-технической конференции,- Тула: Изд-во Тульского артил. инж. ин-та, 2005,- С.49-51.

116. Смирнова Е.Е. Автоматизированная обучающая система на основе многовариантной игровой модели.// Сборник тезисов докладов XV-й научно-технической конференции.- Тула: Изд-во Тульского артил. инж. ин-та, 2005.-С.146-147.

117. Смирнова Е.Е. Экспериментальная проверка психолого-педагогических условий формирования умений творческой деятельности/ Е.Е. Смирнова// Научно-технический сборник.- 2005.-Тула: Изд-во Тульского артил. инж. ин-та.- С.230-233.

118. Смирнова Е.Е. Дидактическая модель процесса формирования умений творческой деятельности учителя информатики // Вестник университета (гос. университет управления).- Москва.- 2006.-№ 9 (25).- С.151-157.

119. Смирнова Е.Е. Задача оптимизации методики обучения на примере специализированного учебного курса. / Тульский артил. инж. ин-т.- Тула, 2007. 13 е.: 5 ил.- Библиогр.: с.11.- Деп. в ВИНИТИ 15.01.2007 г., № 34. В2007.- Указатель №1. - 2007.

120. Смирнова М.А. Применение экспертной системы для оценки качества педагогической подготовки будущего учителя / М.А. Смирнова: Дис. . канд. пед. наук.-Тула, 1997.

121. Талызина Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний: Психологические основы / Н.Ф. Талызина. -М.: Изд-во МГУ, 1984.-345 с.

122. Теория и практика педагогического эксперимента/ Под ред. М.И. Пискунова, Г.В. Воробьева. М.: Педагогика, 1979. - 208 с.

123. Теория поэтапного формирования умственных действий и управление процессом учения // Сб. докл. научн. конф. М., 1967.

124. Тхоржевский Д.А. Проблемное обучение на уроках труда / Д.А. Тхоржевский, В.Г. Гетта. Минск: Нар. асвета, 1986.

125. Тюрин Ю.Н., Макаров A.A. Статистический анализ данных на компьютере. / Под ред. Ф.Э. Фигурнова- М.: ИНФАМ , 1998.- 528 с.

126. Угринович Н.Д., Босова Л.Л., Михайлова Н.И. Практикум по информатике и информационным технологиям: Учебное пособие.- М.: Бином. Лаборатория Знаний, 2002.- 400 с.

127. Усова A.B. Дидактические основы формирования у студентов обобщенных умений и навыков / A.B. Усова // Совершенствование методическойработы в вузе,- Челябинск. 1990. - С. 156-167.

128. Федотенко И.Л. Становление профессиональных ценностных ориен-таций будущего учителя в процессе педагогической подготовки в вузе / И.Л.Федотенко. Тула: Гриф и Ко, 1998. - 301 с.

129. Филатов O.K. Информатизация современных технологий обучения в ВШ / O.K. Филатов. Ростов: ТОО Мираж, 1997.-С. 213.

130. Фридман Л.М. Проблемная организация учебного процесса / Л.М. Фридман. М.: Педагогика, 1990. - 323 с.

131. Фридман Л.М. Психопедагогика общего образования / Л.М. Фридман. М.: Изд-во «Институт практической психологии», 1997. - 171 с.

132. Ходжава З.И. К вопросу о понятии умения в советской психологии / З.И. Ходжава // Вопросы психологии. 1955. - №3.

133. Черепанов B.C. Экспертные оценки в педагогических исследованиях /B.C. Черепанов.- М.: Педагогика, 1989.- 151 с.

134. Черкасов В.А. Оптимизация методов и приемов обучения в общеобразовательной средней школе / В.А. Черкасов. Иркутск, 1985.

135. Шайденко H.A. Дидактическая подготовка студентов в учебном процессе педвуза / H.A. Шайденко. Дис. д-ра пед. наук. М., 1993. - 306 с.

136. Шамова Т.И. Активизация учения школьников / Т.И.Шамова.- М: Педагогика, 1998.- 276 с.

137. Шапкин A.C., Мазаева Н.М. Математические методы и модели исследования операций: Учебник.- М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К0», 2004,- 400 с.

138. Шаракшанэ A.C.,. Железнов И.Г., Ивницкий В.А. Сложные системы. М.: Высшая школа, 1977.- 247 с.

139. Швецкий М.В. Методическая система фундаментальной подготовки будущих учителей информатики в педагогическом вузе в условиях двухступенчатого образования: Дис. . д-ра пед. наук / М.В. Швецкий. СПб., 1994. -480 с.

140. Шеханина И.В. Формирование готовности к обучению в педвузе у учащихся педагогических классов / И.В. Шеханина: Дис. . канд. пед. наук. -Тула, 1994.

141. Шиянов E.H., Котова И.Б. Развитие личности в обучении: Учебное пособие.- М.: Издательский центр «Академия», 1999.- 288 с.

142. Щукина Г.И. Роль деятельности в учебном процессе / Г.И.Щукина. -М.: Просвещение, 1986. 143 с.

143. Шолохович Ф.В. Информационные технологии обучения // Информатика и образование. -1998. № 2.- С. 5-13.

144. Эконометрика. Учебник. Под ред. И.И. Елисеевой.- М.: Финансы и статистика, 2003.- 344 с.

145. Якиманская И.С. Развивающее обучение / И.С. Якиманская.- М.: Педагогика, 1979.- 144 с.

146. Якиманская И.С. Проблема контроля и оценки знаний как предмет психолого-педагогического исследования / И.С. Якиманская // Психологические критерии качества знаний школьников. М.: АПН СССР, 1990. - С.5-21.

147. Якушин A.B. Совершенствование алгоритмической подготовки будущих учителей информатики с учетом профильного обучения в школе: Дис. . канд. пед. наук / A.B. Якушин. Тула, 2004. - 166 с.

148. Intel ® «Обучения для будущего» (при поддержке Microsoft): учеб. пособие. 2-3 изд., перераб. - М.: «Русская редакция», 2003. - 368 с.