Методика обучения студентов педагогических вузов основам геоинформатики

Гуторова, Лилия Евгеньевна

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

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Методика обучения студентов педагогических вузов основам геоинформатики

Автореферат

Автор научной работы: Гуторова, Лилия Евгеньевна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Нижний Тагил
Год защиты: 2004
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Методика обучения студентов педагогических вузов основам геоинформатики"

На правах рукописи

Гуторова Лилия Евгеньевна

МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ВУЗОВ ОСНОВАМ ГЕОИНФОРМАТИКИ (НА ПРИМЕРЕ СПЕЦИАЛЬНОСТИ 030100 «ИНФОРМАТИКА»)

13.00.02 — теория и методика обучения и воспитания (информатика, уровень высшего образования)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Нижний Тагил 2004

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Нижнетагильская государственная социально-педагогическая академия»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Поршнев Сергей Владимирович

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор

Защита состоится 2 июля 2004 г. в 900 на заседании диссертационного совета К 212.097.02 при Красноярском государственном педагогическом университете по адресу: 660049, г. Красноярск, ул. Перенсона, 7, ауд. 1-10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярского государственного педагогического университета (660049, г. Красноярск, ул. Лебедевой, 89).

Автореферат разослан «01» июня 2004 года

Адольф Владимир Александрович

кандидат физико-математических наук Подчиненов Игорь Евгеньевич

Ведущая организация Уральский государственный университет

им. A.M. Горького

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. На современном этапе развития общества происходит формирование нового информационного уклада жизни человека и его профессиональной деятельности. Особая роль в этом процессе отводится высшему профессиональному образованию, которое призвано решать проблему подготовки будущего специалиста к жизни и деятельности в совершенно новых для него условиях информационного мира.

В этих условиях высшее образование (в том числе и педагогического) должно соответствовать потребностям общества и современному состоянию научной и образовательной области «Информатика».

Однако, как отмечается в Концепции модернизации российского образования на период до 2010 г., современное «...профессиональное образование... не способно в должной мере решить проблему «кадрового голода», обусловленного новыми требованиями к уровню квалификации работников».

Вопросы изменения и совершенствования подготовки будущих учителей в области информатики находят отражение в материалах конференций, семинаров и симпозиумов, государственных нормативных документах об образовании и в научно-педагогических исследованиях.

Так, в Программе модернизации педагогического образования указаны общие направления решения проблемы: корректировка содержания подготовки учителей; разработка системы подготовки и повышения квалификации педагогических кадров для обеспечения профильного обучения в старшей школе;,усиление фундаментальной подготовки педагогов.

Различные подходы к изменению и совершенствованию предметной подготовки студентов педагогических вузов рассматриваются в работах многих исследователей. Так, вопросы изменения методической системы обучения информатике в вузе рассматриваются в работах Т. А. Бороненко, М. П. Лап-чика, А. В. Могилева, М. В. Швецкого и др., изменения и совершенствования содержания предметной подготовки будущих учителей информатики — в работах В. А. Адольфа, И. А. Лебедевой, Т. А. Яковлевой и др. Дидактические аспекты совершенствования средств обучения на основе информационных технологий раскрываются в исследованиях Н. И. Пака, И. В. Роберт и др.

РОС. НАЦИтПЛЬ!!^».

Проблемам фундаментализации предметной подготовки будущих учителей информатики посвящены работы С. А. Баляевой, А. Г. Гейна и др.

В связи с пониманием определяющей роли информатики на современном этапе развития цивилизации, интенсивным развитием ее методов и средств, а также изменением содержания школьного курса информатики возникает необходимость включения в содержание обучения будущих учителей новых знаний и умений в данной области. Однако такое изменение не может выполняться за счет постоянного увеличения объема содержания их подготовки. В этих условиях возникает необходимость сформировать у студентов фундаментальные знания и умения, являющиеся инвариантными по отношению к происходящим изменениям в области информационных технологий и компьютерной техники, которые позволят им гибко перестраивать содержание профессиональной и социальной деятельности.

Однако проведенный анализ педагогических исследований, посвященных фундаментализации предметной подготовки будущих учителей информатики, позволяет сделать вывод о недостаточной разработанности в них вопросов отбора содержания, методов и форм обучения, позволяющих повысить уровень сформированности у студентов фундаментальных знаний и умений в области их предметной подготовки.

Дня совершенствования предметной подготовки будущих учителей информатики в указанном направлении предлагаются различные подходы, среди которых можно выделить следующие: 1) фундаментализация предметной подготовки может осуществляться при изучении информационного моделирования (В. П. Линькова и др.) или программирования (М. В. Швецкий и др.); 2) фундаментализация возможна на основе интеграции знаний, полученных студентами при изучении различных дисциплин предметной подготовки (А. Г. Гейн и др.); 3) фундаментализация может осуществляться за счет разработки и включения в процесс подготовки ряда новых учебных дисциплин, обобщающих последние достижения в таких областях научного знания, как синергетика, теоретическая и социальная информатика, геоинформатика и др. (Е. Г. Лаврушина, Н. И. Рыжова и др.).

Известны попытки реализовать последнее направление и включить элементы геоинформатики в процесс обучения студентов специальности 030100 «Информатика» (О. В. Воронина, И. А. Цвелая и др.).

Однако анализ содержания предлагаемых курсов и опыта обучения геоинформатике студентов педагогических вузов обнаруживает неоднозначность определения места и роли этой науки в процессе подготовки студентов и недостаточную разработанность вопросов отбора содержания и методики обучения будущих учителей информатики основам геоинформатики.

Вышесказанное определяет наличие следующих противоречий:

- между необходимостью соответствия подготовки будущего учителя информатики потребностям общества и современному состоянию научной и образовательной области «Информатика» и сложившейся системой педагогического образования, которая не в полной мере готовит будущего педагога к профессиональной деятельности в условиях интенсивного развития средств и методов информатики;

- между объективной необходимостью фундаментализации предметной подготовки будущих учителей информатики и недостаточной разработанностью в педагогических исследованиях вопросов отбора содержания, методов и организационных форм обучения, позволяющих повысить уровень сформиро-ванности фундаментальных знаний и умений по информатике;

- между наличием в педагогических исследованиях подхода к усилению фундаментальности предметной подготовки студентов за счет включения в ее содержание геоинформатики и неоднозначностью определения роли и места этой науки в процессе подготовки будущих учителей информатики, а также недостаточной разработанностью методики обучения данному учебному предмету.

Выявленные противоречия обуславливают актуальность исследования, направленного на теоретическое обоснование, создание и реализацию методики обучения будущих учителей информатики основам геоинформатики.

Объектом исследования является процесс обучения студентов специальности 030100 «Информатика» в педагогическом вузе.

Предметом исследования является методика обучения основам геоинформатики будущих учителей информатики.

Цель исследования: разработка и реализация методики обучения основам геоинформатики студентов специальности 030100 «Информатика».

Гипотеза исследования заключается в следующем: уровень сформиро-ванности фундаментальных знаний и умений будущих учителей информатики в области их предметной подготовки повысится, если:

— ввести в процесс предметной подготовки студентов обучение основам геоинформатики;

— включить в содержание курса «Основы геоинформатики и геоинформационных технологий» фундаментальные понятия и научные методы геоинформатики, а минимальный объем содержания и логическую последовательность изложения учебного материала определить с помощью математических методов;.

-спроектировать и внедрить в учебный процесс методику обучения геоинформатике на основе метода ситуационного обучения (по Джеймсу Б. Конанту).

Для достижения поставленной цели исследования и проверки выдвинутой гипотезы необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ состояния проблемы совершенствования предметной подготовки студентов специальности 030100 «Информатика» педагогических вузов, определить место и обосновать роль геоинформатики в процессе ее решения.

2. Осуществить отбор содержания обучения геоинформатике студентов педагогических вузов, включив в него основания данной науки и определив, минимальный объем и целостную структуру курса с помощью методов математической статистики и теории графов.

3. Разработать и реализовать методику обучения основам геоинформатики студентов специальности 030100 «Информатика», основанную на методе ситуационного обучения.

4. Разработать учебно-методические материалы для обучения основам геоинформатики студентов педагогических вузов.

5. Экспериментально оценить влияние разработанной методики на уровень сформированности фундаментальных знаний и умений студентов по информатике.

Методологической и теоретической основой исследования явились научно-педагогические и методические работы в областях: философии образования и методологии педагогической науки (Ю. К. Бабанский, В. П. Бес-палько, В. И. Загвязинский, В. В. Краевский, В. С. Степин и др.); дидактики высшей школы (В. А. Адольф, А. А. Андреев, А. А. Вербицкий и др.); совершенствования предметной подготовки студентов высших учебных заведений (М. И. Жалдак, А. Г. Мордкович, Л. В. Шкерина и др.); фундаментализации высшего профессионального образования (В. Г. Кинелев, В. В. Лаптев и др.); фундаментализации предметной подготовки будущих учителей информатики (А. Г. Гейн, М. В. Швецкий и др.); развития методической системы обучения информатике в вузе (Т. А. Бороненко, Э. И. Кузнецов, М. П. Лапчик, А. В. Могилев, Н. И. Пак, Т. А. Яковлева и др.); совершенствования содержания обучения в высших учебных заведениях (И. А. Лебедева, В. С. Леднев и др.); обучения методам моделирования (В. К. Белошапка, С- А. Бешенков и др.); обучения геоинформатике (А. М. Берлянт, А. В. Кошкарев, И. К. Лурье и др.).

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: анализ и обобщение философской, научно-педагогической, методической, специальной литературы, нормативных документов, материалов научно-практических конференций, симпозиумов, семинаров и материалов по проблеме исследования, предоставленных в сети Internet,; анализ и сравнение содержания учебных пособий по геоинформатике; терминологический и контент-анализ понятий геоинформатики; обобщение педагогического опыта обучения геоинформатике в вузах; теоретическое исследование научных оснований геоинформатики; анкетирование учителей и преподавателей информатики; метод экспертных оценок; контрольные работы; педагогический эксперимент; методы математической статистики и теории графов.

Научная новизна исследования заключается в том, что:

- выявлена возможность и показана целесообразность обучения основам геоинформатики студентов специальности 030100 «Информатика» педагогических вузов;

- выделены научные основания геоинформатики, включенные в содержание обучения будущих учителей;

- уточнены определения некоторых понятий геоинформатики на основе теории определений, опирающейся на концепцию системно-функционального анализа.

Теоретическая значимость работы заключается в том, что:

- выявлены дидактические принципы построения методики обучения основам геоинформатики студентов педагогических вузов;

- разработана авторская структурная целевая модель содержания обучения основам геоинформатики студентов специальности 030100 «Информатика», в основу которой положена таксономия целей обучения;

- выделены фундаментальные знания и умения студентов по информатике, повысить уровень сформированности которых позволяет обучение основам геоинформатики по предлагаемой методике.

Практическая значимость исследования состоит в следующем:

-выполнен отбор содержания обучения основам геоинформатики будущих учителей информатики и определена последовательность изложения учебного материала;

-созданы учебная программа курса «Основы геоинформатики и ГИТ» для студентов специальности 030100 «Информатика» педагогических вузов, учебное пособие и электронный учебник, которые могут быть рекомендованы преподавателям для обучения студентов педагогических вузов;

-разработаны методические рекомендации для преподавателей вузов, на основе которых может быть воспроизведена разработанная методика обучения.

Положения, выносимые на защиту:

1. Обучение геоинформатике студентов специальности 030100 «Информатика» способствует фундаментализации их предметной подготовки.

2. Содержание обучения геоинформатике студентов педагогических вузов, основу которого составляют отобранные с помощью математических методов фундаментальные понятия данной науки и ее методы познания окружающей действительности, позволяет формировать фундаментальные знания и умения будущих учителей по таким содержательным линиям информатики,

как «Информация и информационные процессы», «Формализация и моделирование».

3. Разработанная методика обучения геоинформатике, основанная на методе конкретных ситуаций, и ее реализация позволяют повысить уровень сформированности фундаментальных знаний и умений будущих учителей информатики в области их предметной подготовки.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись: в учебном процессе студентов физико-математического факультета Нижнетагильской государственной социально-педагогической академии; в результате обсуждения основных положений диссертации на Международных научно-методических конференциях (Москва, 2003 г.; Новосибирск, 2003 г.; Екатеринбург, 2004 г.); Всероссийских научно-методических и научно-практических конференциях АИО и ИИО РАО (Нижний Тагил, 2002 г., Волгоград, 2003 г.; Екатеринбург, 2003 г.; Нижневартовск, 2003 г.; Москва, 2003 г.; Владивосток, 2003 г.); научно-методических симпозиумах АИО (Анапа, 2003 г.; Москва, 2003 г.); научно-практических семинарах (Владивосток, 2003 г.; Красноярск, 2003 г., Нижний Тагил, 2003 г.).

На основе материалов диссертационного исследования опубликовано учебное пособие по геоинформатике для студентов специальности 030100 «Информатика».

Организация, база и этапы исследования: исследование проводилось с 1998 по 2004 гг. на базе Нижнетагильской государственной социально-педагогической академии и включало несколько этапов.

На первом этапе (1998-2001 гг.) проведен теоретический анализ нормативных документов, педагогической и методической литературы по проблемам предметной подготовки будущих учителей информатики и выявлены пути ее совершенствования. Выбрана концепция дальнейшего исследования в направлении фундаментализации предметной подготовки студентов специальности 030100 «Информатика». Определен фактический уровень сформиро-ванности знаний и умений будущих учителей в области формализованного представления знаний об окружающем мире и методов его изучения.

основания геоинформатики, которые в дальнейшем включены в содержание разрабатываемого курса «Основы геоинформатики и геоинформационных технологий». Уточнены определения основных понятий геоинформатики в соответствии с концепцией системно-функционального анализа. Выполнено обоснование и разработана методика обучения основам геоинформатики студентов специальности 030100 «Информатика».

На третьем этапе (2002-2004 гг.) разработанная методика включена в процесс обучения студентов специальности 030100 «Информатика» и исследовано ее влияние на уровень сформированности фундаментальных знаний и умений будущих учителей по информатике. Разработана, система оценки уровня сформированности знаний и умений студентов.' На этом этапе уточнялись теоретические и экспериментальные выводы, обобщались, систематизировались и описывались полученные результаты.

По теме исследования опубликовано 22 работы (восемнадцать статей, одно учебное пособие, одна учебная программа, двое тезисов докладов). Общий объем публикаций - 14,3 п. л., в том числе лично автором — 13,8 п. л.

Структура диссертации: работа состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка и 18 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность, определяются объект, предмет и цель исследования, формулируются гипотеза и задачи исследования, раскрываются педагогические и методологические основы, методы и этапы исследования, его научная новизна, теоретическая и практическая значимость, приводятся положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Предпосылки обучения студентов педагогических вузов основам геоинформатики» в результате анализа научных оснований геоинформатики, педагогических, методических исследований и педагогического опыта показана возможность и необходимость обучения основам данной науки студентов педагогических вузов.

Проблема фундаментализации подготовки будущих специалистов является важной и многоаспектной в условиях становления информационного образа жизни. Процесс ее решения составляет одно из приоритетных направлений фундаментальных исследований Российской академии образования, раз-

работанных на период до 2010 года. В научно-педагогических исследованиях, посвященных данному вопросу, отмечается, что процесс фундаментализации предполагает все большую ориентацию на формирование у студентов адекватной современному уровню знаний картины мира, прочных, глубоких и инвариантных (фундаментальных) знаний и умений в области формализованного представления знаний об окружающем мире и методов его изучения.

Однако многие ученые (А. А. Кузнецов, С. А. Бешенков, А. Г. Гейн, Е. К. Хеннер и др.) отмечают недостаточный уровень подготовки студентов специальности 030100 «Информатика» в первую очередь по таким содержательным линиям курса информатики, как «Информация и информационные процессы», «Формализация и моделирование», говорят о необходимости совершенствования предметной подготовки в указанных направлениях и предлагают различные пути решения данной проблемы.

В основе диссертационного исследования лежит подход, в соответствии с которым предлагается скорректировать содержание подготовки будущих учителей с учетом последних достижений в области информатики, разработать и включить в него новые учебные курсы, способствующие формированию у студентов системно-информационной картины мира, получению фундаментальных знаний и умений в области изучения различных процессов и явлений окружающей действительности. К числу таких дисциплин относят геоинформатику.

Исследователи в области изменения и совершенствования содержания образования (В. Г. Кинелев, И. А. Лебедева и др.) отмечают, что фундамента-лизация образования подразумевает включение в его содержание компонентов, относящихся к основаниям изучаемой науки: 1) научную картину мира; 2) идеалы и нормы научного познания; 3) философские основания.

В результате исследования перечисленных научных оснований геоинформатики выявлены фундаментальные понятия науки (геоинформатика, геоинформационная система, геоинформационные технологии, пространственная информация, пространственный объект) и ее методы исследования окружающего мира (информационное моделирование, системный подход). Их анализ позволил сделать вывод о том, что обучение данной науке дает возможность формировать у студентов фундаментальные знания и умения по указанным выше содержательным линиям предметной подготовки. Дальней-

шее исследование ограничивалось рассмотрением содержательной линии формализации и моделирования.

В работе выполнен анализ педагогического опыта обучения геоинформатике в педагогических вузах и сделаны следующие выводы: 1) не определено место данной дисциплины в системе подготовки будущих учителей;

2) различно время ее включения в учебные планы педагогических вузов;

3) отсутствует единый подход к определению содержания курсов; 4) при отборе содержания не учитывается уровень знаний студентов по информатике; 5) недостаточно разработаны дидактические основы методики обучения и приемы ее реализации; 6) отсутствует целостное учебно-методическое обеспечение процесса обучения данной дисциплине.

Выявлены методические основания обучения будущих учителей геоинформатике: 1) при разработке методики обучения необходимо учитывать место курса в системе непрерывного образования и ряд специфических особенностей, отличающих геоинформатику от других дисциплин: прежде всего, междисциплинарный характер, информационную насыщенность и широкий спектр приложения; 2) при отборе содержания обучения необходимо акцентировать внимание на линии формализованного представления пространственной информации и моделирования окружающего мира средствами геоинформационных систем; 3) в соответствии с принципом о реализации фундаментальности образования через учебный предмет основу содержания обучения должны составлять выявленные фундаментальные понятия и методы геоинформатики, которые отражают в учебном предмете основания науки; 4) в содержании курса должны быть реализованы две содержательные линии предметной подготовки - линия информации и информационных процессов, линия формализации и моделирования.

Вторая глава «Методика обучения основам геоинформатики будущих учителей информатики» посвящена теоретическому обоснованию и проектированию методики обучения, описанию проведенной экспериментальной работы.

На основе анализа дидактических и методических исследований (В. П. Беспалько, М. П. Лапчик, А. В. Могилев и др.), посвященных проблеме проектирования целей, с учетом выявленных принципов построения методики обучения основам геоинформатики студентов педагогических вузов:

1) определены цели и задачи обучения основам геоинформатики студентов педагогических вузов;

2) в рамках технологического подхода уточнены сформулированные цели и предложена структурная целевая модель содержания обучения, в основу

которой положена таксономия целей обучения (по Б. Блуму) (табл. 1).

Таблица 1

Фрагмент целевой модели содержания обучения основам геоинформатики

•'-•Зйать '-Понимать .- Применять ■ ""ГАнализ'- :- • 'Синтез;'/ "'лОценкаад

Понятия Особенность Уметь модели- Уметь выде- Уметь Уметь оце-

«пространст- представле- ровать про- лять из сис- выделять нивать раз-

венный объ- ния информа- странственные темы отдель- различ- личные

ект», «систе- ции о про- объекты сред- ные про- ные связи модели

ма простран- странствен- ствами геоин- странствен- между представ-

ственных ных объектах, формационных ные объекты в простран- ления объ-

объектов», суть послой- систем, уметь зависимости ственны- ектов и от-

определение ного Пред- находить атри- от условий ми объек- бирать

пространст- ставления мо- бутивную ин- задачи и вы- тами ... наиболее

венной ин- делей про- формацию в бирать моде- оптималь-

формации ... странствен- различных ин- ли представ- ные дня

ных объектов формационных ления их конкретной

... источниках ... свойств... задачи...

Это позволило рассматривать перечисленные знания и умения как ожи-

даемые результаты обучения, решить проблему диагностирования достигнутого студентами уровня знаний и умений по геоинформатике (Р. Р. Аетдинова и др.) и определить методы, формы и средства обучения.

В соответствии с подходом, предложенным С. А. Бешенковым и Е. А. Ракитиной для определения содержания курса, входящего в блок дисциплин предметной подготовки, и выявленными принципами построения методики обучения основам геоинформатики студентов педагогических вузов выделены основные объекты и методы изучения геоинформатики (учебные элементы по В. П. Беспалько), включенные в содержание курса «Основы геоинформатики и геоинформационных технологий», и определена логическая связь между ними (рис. 1).

В результате контент-анализа выделенных понятий и анализа анкет экспертов в области геоинформатики определен проектируемый уровень их формирования: иметь представление; знать существенные свойства; уметь применять; устанавливать межпредметные связи (по Н. А. Менчинской).

С целью объединения выделенных учебных элементов в темы и определения логической последовательности их изложения применены математиче-

ские методы {кластерный и факторный анализ, теория графов), которые позволили сделать процедуру отбора содержания курса объективной и количественно обоснованной (рис. 2).

Рис. 1. Фрагмент графа учебных элементов

На основе анализа педагогических и методических исследований в области развития методической системы обучения в вузе с учетом последовательности этапов выбора методов и средств обучения, предложенной И. Я. Лернером, определены методы, формы и средства обучения основам геоинформатики (табл. 2).

Методы, формы и средства обучения основам геоинформатики

Таблица 2

Этапы овладения званиями и умениями Методы обучения Формы обучения Средства обучения

Восприятие учебного материала, его осмысление и запоминание Объяснительно-иллюстративные Лекция-визуализация, фронтальная лабораторная работа, репродуктивная самостоятельная работа Мультимедиа-проектор, учебное пособие, электронный учебник

Осмысление, запоминание, повторение действий (действие по образцу) Репродуктивные Фронтальная лабораторная работа, репродуктивная самостоятельная работа Электронный учебник, программное обеспечение

Закрепление знаний, применение знаний на практике (продуктивные действия) Частично-поисковые Индивидуальная (групповая) лабораторная работа, репродуктивно-исследова-тельская самостоятельная работа Печатные издания, электронный учебник, программное обеспечение, Интернет

Применение знаний на практике (продуктивные действия) Исследовательские Исследовательская самостоятельная работа Печатные издания, электронный учебник, программное обеспечение, Интернет

В работе показано, что при обучении геоинформатике будущих учителей, кроме традиционных методов обучения (классификация М. Н. Скаткина и

И. Я. Лернера) целесообразно применить метод ситуационного обучения. В результате анализа дидактических возможностей данного метода выявлены его основные преимущества: позволяет активизировать мыслительную и практическую деятельность студентов, развивать их аналитические способности за счет анализа жизненных или производственных ситуаций и вариантов решения проблем; стимулировать обращение студентов к научным источникам и стремление к приобретению знаний и умений для получения ответов на поставленные вопросы, позволяет в рамках ограниченного числа часов формировать знания и умения будущих учителей информатики на продуктивном уровне (по В. П. Беспалько).

Введение в геоинформатнку

Введение в геоинформатику: основные понятия, геоинформатика как наука, учебный пред_мет и сфера производства

Введение в ГИС

Принципы создания моделей пространственных объектов

Теоретические основы определения местоположения. пространственных объектов

Моделирование и анализ средствами ^ ГИС

Структура ГИС Аппаратное обеспечение ГИС История развития ГИС

Основные функции ГИС

Классификация ГИС Этапы создания ГИС Области применения ГИС

Пространственные объекты: виды по локализации, пространственные и атрибутивные свойства объектов Формализованное представление пространственных свойств объектов: модели и форматы Формализованное представление атрибутивных свойств объектов

Особенности организации моделей пространственных объектов в геоинформатике

Определение положения пространственного объекта на поверхности Земли: системы координат, картографические проекции

Карта как модель пространственных данных: классификация, основные структурные элементы

Сбор пространственной информации: источники данных

Ввод пространственных и атрибутивных свойств объектов Редактирование пространственной - информации Преобразование форматов данных Трансформация проекций и изменение системы координат Пространственный анализ

Оверлейные структуры

Операции вычислительной геометрии Вывод данных

ГИС как средство принятия решения •

ГИС как система управления и прогнозирования

Рис. 2. Содержание курса «Основы геоинформатикии ГИТ»

В процессе овладения отобранным содержанием дисциплины и в результате педагогического влияния разработанной методики обучения, основанной на методе ситуационного обучения, у студентов формируются фундаментальные знания и умения в области формализованного представления сведений об окружающем мире и его исследования на высоком уровне («Анализ», «Синтез», «Оценка» по Б. Блуму), что подтверждается результатами проведенного эксперимента.

Для проверки гипотезы исследования был проведен педагогический эксперимент на базе физико-математического факультета Нижнетагильской государственной социально-педагогической академии в 2000—2004 гг.

В ходе констатирующего эксперимента было проведено анкетирование учителей и преподавателей информатики общеобразовательных школ, педагогических колледжей и вузов г. Нижнего Тагила и Свердловской области. В результате анализа анкет установлено, что респонденты (73 %) отмечают недостаточно высокий уровень сформированности фундаментальных знаний и умений выпускников педагогических вузов в области информатики.

Проведенная на этом этапе контрольная работа, целью которой являлось выявление уровня сформированности фундаментальных знаний и умений студентов в области формализации и моделирования, показала, что большинство студентов (75 %) обладают достаточно низким уровнем сформированности рассматриваемых знаний и умений (на уровне «Знать», «Понимать» и «Уметь» по таксономии Б. Блума) и лишь 25 % из них характеризуются высоким уровнем знаний и умений (уровни «Анализ», «Синтез», «Оценка» по таксономии Б. Блума).

Результаты констатирующего эксперимента позволили сделать вывод о необходимости совершенствования предметной подготовки учителей информатики в направлении повышения уровня сформированности фундаментальных знаний и умений в области формализованного представления сведений об окружающем мире и методов его исследования.

На этапе поискового 'эксперимента курс «Основы геоинформатики и геоинформационных технологий» внедрялся в учебный процесс подготовки студентов специальности 030100 «Информатика». Проводился поиск методов, форм и средств обучения, позволяющих формировать знания и умения будущих специалистов на продуктивном уровне (по В. П. Беспалько).

В ходе формирующего эксперимента проведена экспериментальная проверка влияния разработанной методики обучения основам геоинформатики на уровень сформированности фундаментальных знаний и умений в области формализации и моделирования сравнением данных, полученных при обучении студентов контрольной (КГ) (136 чел.) и экспериментальной (ЭГ) (134 чел.) групп, и их дальнейшей обработкой с помощью методов математической статистики.

Для доказательства обоснованного выбора контрольной и экспериментальной групп проведена контрольная работа и с помощью /-критерия Стью-дента показано, что с достоверностью 95 % уровень сформированности знаний и умений в области формализации и моделирования студентов ЭГ не отличается от уровня знаний и умений студентов КГ. Отличие в условиях обучения заключалось в том, что в экспериментальной группе обучение основам геоинформатики осуществлялось по разработанной методике.

Для выявления динамики изменения уровня сформированности фундаментальных знаний и умений студентов контрольная работа в экспериментальной группе была проведена дважды: до изучения курса «Основы геоинформатики и ГИТ» и после. Для обработки полученных результатов применялись

Первый критерий позволил оценить статистическую значимость различий между результатами контрольных работ в результате чего сделан вывод о том, что с течением времени (учебный семестр) с достоверностью 99 % уровень сформированности знаний и умений студентов в области формализации и моделирования изменился.

Для определения направления изменения уровня сформированности знаний и умений студентов применялся О-критерий знаков что позволило сформулировать следующий вывод: с достоверностью 99 % наблюдается повышение уровня сформированности фундаментальных знаний и умений студентов ЭГ.

Для доказательства статистической значимости результатов экспериментального воздействия разработанной методики обучения основам геоинформатики выполнено сравнение результатов контрольной работы, проведенной в КГ и ЭГ после изучения основ геоинформатики, с помощью х2-критерия Пирсона и ф*-критерия Фишера.

Результаты контрольной работы в виде распределения студентов по оценкам и по уровням сформированности фундаментальных знаний и умений в области формализации и моделирования представлены на рис. 3 и в табл. 3.

Вычисленный по результатам контрольной работы х -критерий Пирсона (Хэмп.2(75,66) > Хо,<>|2(61,16) для числа степеней свободы - 3) позволил сформулировать вывод о том, что различия в уровнях сформированности фундаментальных знаний и умений студентов экспериментальной и контрольной групп являются достоверными с вероятностью 99 %.

Для сравнения уровня сформированности знаний и умений в области формализации и моделирования у студентов ЭГ и КГ, использовано угловое преобразование Фишера (<р -критерий) в сочетании с Х-критерием Колмогорова - Смирнова. Это позволило определить точку максимального расхождения между знаниями и умениями студентов КГ и ЭГ — уровень «Понимать» (по таксономии Б. Блума). В результате получено, что <р Жп(6,Ш) 9 0,0|(2,31), Т.е. с достоверностью в 99 % отмечено: доля студентов, знания и умения которых сформированы на более высоком уровне, в экспериментальной группе больше, чем в контрольной

По результатам педагогического эксперимента сделан вывод об эффективности разработанной методики.

В заключении приведены основные результаты проведенного исследования:

1. Обоснована целесообразность обучения будущих учителей информатики основам геоинформатики в процессе их предметной подготовки, а также отмечено, что содержание курса должно быть направлено на формирование у студентов адекватной современному уровню знаний картины мира, умений выполнять формализованное представление знаний об окружающем мире и умений применять различные методы для его изучения.

2. Разработана структурная целевая модель содержания обучения геоинформатике, в основу которой положена таксономия целей обучения (по Б. Блуму). Выполнен отбор учебных элементов (по В. П. Беспалько) и определена логическая последовательность их изложения в содержании курса.

3. Выявлены дидактические принципы проектирования методики обучения гео информатике студентов педагогических вузов. С учетом выявленных принципов разработана методическая система обучения, основанная на применении метода ситуационного обучения (по Джеймсу Б. Конанту).

4. Разработаны учебно-методические материалы (учебная программа курса, учебное пособие, электронный учебник и дидактические материалы), которые могут быть использованы преподавателями для обучения геоинформатике студентов педагогических вузов.

Результаты проведенного исследования позволяют сформулировать следующие выводы:

1. В результате анализа учебных программ, содержания курсов по геоинформатике для студентов педагогических вузов и опыта преподавания данной дисциплины выявлены следующие проблемы обучения будущих учителей -геоинформатике: не определено место дисциплины в системе подготовки будущих учителей; различно время ее включения в учебные планы педагогических вузов; курсы по геоинформатике имеют различную структуру и содержание; недостаточно глубоко разработаны дидактические основы методики обучения и приемы ее реализации; отсутствует целостное учебно-методическое обеспечение процесса обучения данной дисциплине.

2. Процесс проектирования методики обучения геоинформатике студентов педагогических вузов должен базироваться на следующих дидактических принципах: принципе фундаментализации подготовки, обуславливающем необходимость включения в содержание обучения фундаментальных понятий (геоинформатика, геоинформационная система, геоинформационные технологии, пространственная информация, пространственный объект) и методов геоинформатики (информационное моделирование, системный подход), являющихся основаниями науки; принципе преемственности, требующем учета сформированных в процессе обучения дисциплинам предметной подготовки знаний и умений студентов; принципе взаимосвязи и единства теории и практики в обучении, обеспечивающем отражение в содержании обучения областей практического приложения знаний и умений по геоинформатике (управление образовательными и социальными учреждениями, экология, транспортная логистика и др.); принципе оптимизации содержания обучения, предполагающем применение математических методов (кластерного и факторного анализа, теории графов) при определении объема и логической структуры учебного материала.

3. В содержание обучения геоинформатике студентов педагогических вузов необходимо включить научные основания геоинформатики в виде фундаментальных понятий (пространственный объект, пространственная информация, геоинформационная система, геоинформационные технологии и др.) и методов познания окружающей действительности, свойственных геоинформатике (моделирование пространственных объектов средствами ГИС, выделение из системы отдельных пространственных объектов и отношений между ними и др.).

4. Педагогический эксперимент доказал достоверность положений выдвинутой гипотезы исследования; позволил сделать вывод об эффективности внедрения разработанной методики в процесс обучения студентов дисциплинам предметной подготовки; показал, что в процессе обучения геоинформатике формируются фундаментальные знания (модель системы объектов, системный подход, информационное моделирование и др.) и умения (строить модели природных и социальных систем, обрабатывать большие объемы разнотипной информации и др.) будущих учителей информатики в области формализован-

ного представления знаний об окружающем мире и методов его изучения на высоком уровне (уровни «Анализ», «Синтез» и «Оценка» по Б. Блуму).

Результаты исследования позволяют наметить пути совершенствования предметной подготовки будущих учителей информатики. Разработанная методика обучения геоинформатике может быть использована при подготовке студентов специальностей 032500 «География», 033300 «Безопасность жизнедеятельности», 032600 «История», 022100 «Социальный работник» и др. педагогических вузов.

Основное содержание диссертационного исследования отражено в публикациях: ,

1. Гуторова Л. Е. Преподавание геоинформатики в вузе // Педагогическая информатика- 2003. - № 2. - С. 21-31.

2. Гуторова Л. Е. Формирование признакового пространства по геоинформатике для студентов педагогических вузов // Ученые записки. Вып. 8. — М: ИИО РАО, 2003. - С. 13-17.

3. Гуторова Л. Е. Опыт применения сазе-метода в процессе изучения геоинформатики студентами педагогических вузов // Ученые записки. Вып. 11.-М.:ИИО РАО, 2003.-С. 120-130.

4. Гуторова Л. Е., Поршнев С. В. Опыт использования методов математической статистики при отборе содержания обучения геоинформатике // Математика и информатика: наука и образование: Межвуз. сб. науч. тр.: Ежегодник. Вып. 3. - Омск: Изд-во ОмГПУ, 2003. - С. 177-182.

5. Гуторова Л. Е. Опыт использования факторного анализа для отбора содержания обучения геоинформатике // Международный конгресс конференций «Информационные технологии в образовании». XIII Междунар. конф. «Информационные технологии в образовании»: Сб. тр. участников конф, г. Москва, 16-20 ноября 2003 г.: Ч. IV. - М.: Просвещение, 2003. - С. 153-155.

6. Гуторова Л. Е. Опыт использования кластерного анализа для отбора содержания обучения геоинформатике // Новые информационные технологии в университетском образовании: Тез. докл. междунар. науч.-метод. конф., г. Новосибирск, 23-24 сентября 2003 г. - Новосибирск: Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2003. - С. 120-123.

7. Гуторова Л. Е. Понятийный аппарат курса «Основы геоинформатики» для студентов педагогических вузов // Образовательные технологии: Межвуз.

сб. науч. тр. Вып. 10. - Воронеж: Центрально-Черноземное книжное изд-во, 2003. - С. 43-48.

8. Гуторова Л. Е. Опыт применения теории графов для учебно-темагического планирования спецкурса «Основы геоинформатики и геоинформационных технологий» // Образовательные технологии: Межвуз. сб. науч. тр. Вып. 11. - Воронеж: Центрально-Черноземное книжное изд-во, 2003. -С.11-16.

9. Гуторова Л. Е. К вопросу об изучении геоинформационных технологий в общеобразовательной школе // Информатизация образования - 2002: Сб. тр. Всерос. науч.-метод. конф., г. Нижний Тагил, 7-10 октября 2002 г. - Нижний Тагил: НТГПИ, 2002. - С. 304-306.

10. Поршнев С. В., Гуторова Л. Е. Роль и место геоинформатики в фундаментальной подготовке будущих учителей информатики // Информатизация образования - 2003: Науч. тр. и материалы конф., г. Волгоград, 12-15 мая 2003 г. - Волгоград: Перемена, 2003. - С. 155-163.

11. Гуторова Л. Е. К вопросу о содержании обучения геоинформатике // Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в условиях модернизации Российского образования: Материалы Всерос. науч,-практ. конф., г. Екатеринбург, 1-2 апреля 2003 г. - Екатеринбург: УрПТУ, 2003.-С. 61-65.

12. Гуторова Л. Е. Личностная компонента содержания обучения геоинформатике студентов педагогических вузов // Информационные технологии в высшей и средней школе: Материалы Всерос. науч.-практ. конф., г. Нижневартовск, 16-19 апреля 2003 г. - Нижневартовск: Нижневартовский пед. ин-т, 2003. - С. 7-10.

13. Гуторова Л. Е. О возможностях применения метода ситуационного обучения в процессе изучения геоинформатики студентами педагогических вузов // Информатизация сельской школы: Тр. науч.-метод. симпозиума, г. Анапа, 22-26 сентября 2003 г. - М., 2003. - С. 347-351.

14. Гуторова Л. Е. Моделирование в геоинформационных системах как средство развития пространственного мышления // Информационные технологии и методология обучения точным наукам: Тр. симпозиума АИО, г. Москва, 3-4-декабря 2003 г. - М.: МГОПУ, 2003. - С. 25-34.

15. Гуторова Л. Е. Некоторые аспекты повышения качества высшего педагогического образования // Перспективные технологии оценки и мониторинга качества в образовании: Сб. науч. тр. науч.-практ. семинара, г. Владивосток, 16-17 сентября 2003 г. - Владивосток: Изд-во Дальневосточного университета, 2003. - С. 249-252.

16. Гуторова Л. Е. Сочетание оптимальных методов, форм и средств обучения как один из факторов повышения эффективности обучения основам геоинформатики студентов педагогических вузов // Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в современных условиях: Материалы междунар. науч.-практ. конф., г. Екатеринбург, 5-6 апреля 2004 г. - Екатеринбург: УрГПУ, 2004. - С. 59-65.

17. Гуторова Л. Е. ГИС в сфере управления образованием // Информационные технологии в управлении и учебном процессе вуза: Материалы 4-й Всерос. очно-заочной науч.-практ. конф., г. Владивосток, 15-17 октября 2003 г. - Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 2004. - С. 73-74.

18. Гуторова Л. Е. Цели и задачи обучения основам геоинформатики // Информационные технологии в образовании: проблемы и перспективы развития: Сб. тез. I открытой городской конф., г. Нижний Тагил, 23-24 апреля 2003 г. - Нижний Тагил: НТГПИ, 2003. - С. 22-24.

19. Гуторова Л. Е. Основные объекты изучения спецкурса по геоинформатике для студентов педвузов // Нижнетагильский государственный педагогический институт. Ученые записки. Естественные науки. - Нижний Тагил: НТГПИ, 2002. - С. 52-55.

20. Гуторова Л. Е. Базовые понятия и термины геоинформатики // Сборник научных трудов аспирантов и соискателей НТГПИ. Вып. 5. - Нижний Тагил: НТГПИ, 2003. - С. 17-24.

21. Гуторова Л. Е. Программа курса по выбору «Основы геоинформатики и ГИТ». - Нижний Тагил: НТГСПА, 2003. - 14 с.

22. Гуторова Л. Е. Основы геоинформатики и геоинформационных технологий: Уч. пособие. - Нижний Тагил: НТГСПА, 2004. - 98 с.

»120 79

Подписано в печать 31.05.2004 г. Формат 60x84/16. Бумага для множ. аппаратов

Усл. печ. л. 1,5. Уч.-изд. л. 1,75. Тираж 120 экз. Заказ № 24. Нижнетагильская государственная социально-педагогическая академия. 622031, г. Нижний Тагил, ул. Красногвардейская, 57.

Ризограф НТГСПА. Нижний Тагил, ул. Красногвардейская, 57

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Гуторова, Лилия Евгеньевна, 2004 год

Глава 1. Предпосылки обучения студентов педагогических вузов основам геоинформатики

§ 1. Роль и место геоинформатики в процессе подготовки будущих учителей информатики

§ 2. Роль понятий геоинформатики в процессе формирования системно-информационной картины мира

§ 3. Анализ методических подходов к обучению геоинформатике студентов высших учебных заведений

Глава 2. Методика обучения основам геоинформатики будущих учителей информатики

§ 1. Проектирование методики обучения геоинформатике студентов специальности 030100 «Информатика»

§ 2. Цели и содержание обучения студентов основам геоинформатики будущих учителей информатики

§ 3. Методы, формы и средства обучения студентов основам геоинформатики

§ 4. Методика проведения и обработка результатов опытнопоисковой работы

Введение диссертации по педагогике, на тему "Методика обучения студентов педагогических вузов основам геоинформатики"

Процессы, протекающие в современном обществе, оказывают активное влияние на систему высшего профессионального образования, в том числе и педагогического.

На современном этапе развития общества, характеризующемся возрастанием роли информации и высокоэффективных технологий, происходит формирование нового информационного уклада жизни человека и его профессиональной деятельности. Научно -технический и социальный прогресс является основой развития и быстрой смены технологий и структурных изменений в обществе. Как следствие, система высшего профессионального образования формирующегося информационного общества должна решать принципиально новую проблему, связанную с подготовкой человека к жизни и деятельности в совершенно новых для него условиях информационного мира (формировать информационную культуру и информационное мировоззрение, основанное на понимании определяющей роли информации в природных явлениях и деятельности человека).

В связи с этим особое значение придается подготовке будущих учителей информатики, так как именно в школе учащиеся получают базовые знания и умения в области информационных технологий и предпрофессиональной подготовки, здесь начинается формирование их информационной культуры и мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общества. Кроме того, происходит интенсивное развитие методов и средств информатики как комплексной научной дисциплины, содержание школьного курса информатики подвергается изменению, а старшая ступень общего образования переходит к профильному обучению, что также требует внесения изменений в процесс подготовки специалистов.

Однако, как отмечается в Концепции модернизации российского образования на период до 2010 г., современное «.профессиональное образование. не способно в должной мере решить проблему „кадрового голода", обусловленного новыми требованиями к уровню квалификации работников» [91].

Необходимость соответствия образования потребностям общества и современному состоянию научной и образовательной области «Информатика» требует внесения изменений в характер подготовки будущих учителей информатики.

Вопросы изменения и совершенствования высшего профессионального образования (в том числе и педагогического) находят отражение в материалах конференций, семинаров и симпозиумов, государственных нормативных документах об образовании и в научно-педагогических исследованиях.

Так, в федеральном законе «О высшем и послевузовском профессиональном образовании» [202] ставится вопрос о повышении качества образования и указывается один из путей решения данной проблемы - проведение структурных и содержательных изменений в профессиональном образовании в соответствии с достижениями российской и мировой науки, техники, производства и культуры. В Программе модернизации педагогического образования отмечается, что в результате корректировки содержания подготовки учителей с учетом обновления содержания и технологий общего образования, разработки системы подготовки, переподготовки и повышения квалификации педагогических кадров для обеспечения профильного обучения в старшей школе, усиления фундаментальной подготовки педагогов должна быть сформирована обновленная система подготовки, переподготовки и повышения квалификации педагогов, отвечающая требованиям, предъявляемым обществом к педагогическим кадрам.

Различные подходы к изменению и совершенствованию предметной подготовки студентов педагогических вузов рассматриваются в работах многих исследователей. Наиболее перспективными представляются следующие подходы:

- изменение методической системы обучения информатике в вузе (Т. А. Бороненко, И. Б. Готская, Е. В. Кирова, М. П. Лапчик, В. П. Линькова, А. В. Могилев, Н. И. Рыжова, Т. К. Смыковская, Б. Е. Стариченко, М. В. Швецкий и др.);

- изменение и совершенствование содержания предметной подготовки будущих учителей информатики (В. А. Адольф, Е. В. Баранова, Е. А. Гу-товская, И. А. Лебедева, С. В. Макарова, JI. В. Шкерина и др.);

- совершенствование средств обучения (Е. Н. Гуськова, Е. В. Клюева, Н. И. Пак, И. В. Роберт и др.);

- фундаментализация предметной подготовки будущих учителей информатики (С. А. Баляева, А. Г. Гейн, Н. И. Рыжова, Ф. В. Толкачев, М. В. Швецкий и др.).

Последнее из представленных направлений согласуется с Концепцией предметной подготовки студентов специальности 030100 «Информатика» [73]. В ней отмечается, что современный выпускник педагогического вуза должен обладать такими знаниями и умениями, которые были бы «достаточно инвариантны по отношению к возможным локальным изменениям в области информационных технологий и компьютерной техники» [73]. Наиболее стабильные и универсальные теоретические знания и практические умения в некоторой научной области, отличающиеся максимальной обобщенностью и позволяющие современному специалисту гибко перестраивать направление и содержание своей деятельности в связи со сменой технологий или требований рынка, являются фундаментальными.

В то же время анализ исследований позволил нам объединить предлагаемые подходы к совершенствованию подготовки студентов на основе изменения ее содержания и усиления фундаментальности в следующие группы:

1. Одни ученые считают, что основа фундаментализации предметной подготовки учителей информатики уже заложена в самом содержании информатики. (Так, например, по мнению В. П. Линьковой и др., такой основой является информационное моделирование, по мнению М. В. Швецкого, Ф. В. Толкачева и др. - программирование.)

2. Другие (А. Г. Гейн, А. И. Еремкин и др.) считают, что фундаментали-зация подготовки специалистов должна осуществляться на основе интеграции знаний, полученных при изучении различных учебных дисциплин.

3. Сторонники третьего подхода к решению проблемы предлагают разработать и ввести в систему образования ряд новых учебных дисциплин, обобщающих последние достижения в таких областях научного знания, как синергетика, теоретическая и социальная информатика, геоинформатика и некоторые другие (Е. Г. Лаврушина, Н. И. Рыжова и др.).

В настоящее время известны попытки (О. В. Воронина, И. А. Цвелая и др.) реализовать последнее направление и включить элементы геоинформатики в содержание дисциплин «Информационные системы» и «Информатика» в процессе подготовки студентов специальности 030100 «Информатика».

Анализ содержания предлагаемых курсов и опыта обучения геоинформатике студентов педагогических вузов обнаруживает неоднозначность определения места и роли этой науки в процессе подготовки студентов и недостаточную разработанность вопросов отбора содержания и методики обучения будущих учителей информатики основам геоинформатики.

Вышесказанное определяет наличие следующих противоречий:

Выявленные противоречия обусловливают актуальность исследования, направленного на теоретическое обоснование, создание и реализацию методики обучения будущих учителей информатики основам геоинформатики.

Предметом исследования является методика обучения основам геоинформатики студентов специальности 030100 «Информатика».

На основании объекта, предмета и проблемы исследования определена цель работы. Цель исследования: разработка и реализация методики обучения основам геоинформатики студентов специальности 030100 «Информатика».

- ввести в процесс предметной подготовки студентов обучение основам геоинформатики;

- включить в содержание курса «Основы геоинформатики и геоинформационных технологий» фундаментальные понятия и научные методы геоинформатики, а минимальный объем содержания и логическую последовательность изложения учебного материала определить с помощью математических методов;

2. Осуществить отбор содержания обучения геоинформатике студентов педагогических вузов, включив в него основания данной науки и определив минимальный объем и целостную структуру курса с помощью методов математической статистики и теории графов.

Методологической и теоретической основой исследования явились научно -педагогические и методические работы в областях:

- философии образования и методологии педагогической науки (Ю. К. Бабанский, В. П. Беспалько, В. И. Загвязинский, В. В. Краевский, И. Я. Лернер, И. П. Подласный, М. Н. Скаткин, В. С. Степин, Н. Ф. Талызина и др.);

- дидактики высшей школы (В. А. Адольф, Б. А. Бенедиктов, С. Б. Бенедиктов, А. А. Вербицкий, В. А. Ситаров, И. Ф. Харламов и др.);

-совершенствования предметной подготовки студентов высших учебных заведений (М. И. Жалдак, А. Г. Мордкович, JI. В. Шкерина и др.);

- фундаментализации высшего профессионального образования (С. А. Баляева, В. Г. Кинелев, Е. Г. Лаврушина, В. В. Лаптев, Н. А. Селезнева,

B. Н. Турченко и др.);

-фундаментализации предметной подготовки будущих учителей информатики (А. Г. Гейн, В. П. Линькова, Н. И. Рыжова, Ф. В. Толкачев, М. В. Швецкий и др.);

- развития методической системы обучения информатике в вузе (Т. А. Бороненко, И. Б. Готская, Э. И. Кузнецов, М. П. Лапчик, А. В. Могилев, Н. И. Пак, Н. И. Рыжова, Т. К. Смыковская, Т. А. Яковлева и др.);

-совершенствования содержания обучения в высших учебных заведениях (Е. В. Баранова, Е. А. Гутовская, Т. А. Лавина, И. А. Лебедева, В. С. Лед-нев, Т. В. Минькович, Т. Е. Тарасова и др.);

- обучения методам моделирования (В. К. Белошапка, С. А. Бешенков, А. Г. Гейн, А. А. Кузнецов, С. В. Макарова и др.);

- обучения геоинформатике (А. М. Берлянт, Л. М. Бугаевский, М. ДеМерс, Ю. К. Королев, А. В. Кошкарев, И. К. Лурье, Н. В. Разумовская,

C. Н. Сербенюк, А. В. Симонов, В. Я. Цветков, С. В. Шайтура и др.).

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: анализ и обобщение философской, научно-педагогической, методической, специальной литературы, материалов научно-практических конференций, симпозиумов, семинаров и материалов по проблеме исследования, представленных в сети Интернет; анализ нормативных документов, касающихся высшего профессионального образования в целом, а также определяющих структуру и содержание обучения будущих учителей информатики; анализ и сравнение содержания учебных пособий по геоинформатике; терминологический и контент-анализ понятий геоинформатики; обобщение опыта обучения геоинформатике в вузах; теоретическое исследование основных понятий и методов геоинформатики как науки; анкетирование учителей и преподавателей информатики; метод экспертных оценок; контрольные работы; опытно-поисковая работа; методы математической статистики и теории графов.

Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивается опорой на основополагающие теоретические концепции, сочетанием теоретического и экспериментального методов решения проблемы, использованием методов математической статистики при обработке экспериментальных данных, справками о внедрении результатов исследования.

Научная новизна исследования заключается в том, что:

- выделены научные основания геоинформатики, включенные в содержание обучения будущих учителей;

Теоретическая значимость работы заключается в том, что:

Практическая значимость исследования состоит в следующем:

- созданы учебная программа курса «Основы геоинформатики и ГИТ» для студентов специальности 030100 «Информатика» педагогических вузов, учебное пособие и электронный учебник, которые могут быть рекомендованы преподавателям для обучения студентов педагогических вузов;

Положения, выносимые на защиту:

3. Разработанная методика обучения геоинформатике и ее реализация позволяют повысить уровень сформированности фундаментальных знаний и умений будущих учителей информатики в области их предметной подготовки.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись:

- в учебном процессе студентов физико-математического факультета Нижнетагильской государственной социально-педагогической академии;

- в результате обсуждения основных положений диссертации на конференциях (Международный конгресс конференций «Информационные технологии в образовании», XIII Международная конференция «Информационные технологии в образовании», г. Москва, 2003 г.; Международные научно-методическйе конференции «Новые информационные технологии в университетском образовании», г. Новосибирск, 2003 г., «Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в современных условиях», г. Екатеринбург, 2004 г.; Всероссийские научно-методические конференции Академии информатизации образования «Информатизация образования -2002, 2003», г. Нижний Тагил, 2002 г., г. Волгоград, 2003 г.; Всероссийские научно-практические конференции «Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в условиях модернизации Российского образования», г. Екатеринбург, 2003 г.; АИО «Информационные технологии в высшей и средней школе», г. Нижневартовск, 2003 г.; ИИО РАО «Информационные и коммуникационные технологии в общем, профессиональном и дополнительном образовании», г. Москва, 2003 г.; 4-я Всероссийская очно-заочная научно-методическая конференция «Информационные технологии в управлении и учебном процессе вуза», г. Владивосток, 2003 г.; I открытая городская конференция «Информационные технологии в образовании: проблемы и перспективы развития», г. Нижний Тагил, 2003 г.); симпозиумах (Научно-методические симпозиумы АИО «Информатизация сельской школы», г. Анапа, 2003 г.; «Информационные технологии и методология обучения точным наукам», г. Москва, 2003 г.); семинарах (Научно-практический семинар «Перспективные технологии оценки и мониторинга качества в образовании», г. Владивосток, 2003 г.; Региональный семинар «О новых функциях преподавателя профессионального образования в современных условиях», г. Красноярск, 2003 г.; научно-методические семинары преподавателей кафедры информатики в Нижнетагильской государственной социально-педагогической академии);

- путем создания и публикации учебного пособия по геоинформатике для студентов специальности 030100 «Информатика».

На первом этапе (1998-2001 гг.) проведен теоретический анализ нормативных документов, педагогической и методической литературы по проблемам предметной подготовки будущих учителей информатики и выявлены пути ее совершенствования. Выбрана концепция дальнейшего исследования в направлении фундаментализации предметной подготовки студентов специальности 030100 «Информатика». Определен фактический уровень сформированное™ знаний и умений будущих учителей в области формализованного представления знаний об окружающем мире и методов его изучения.

На втором этапе (2001-2002 гг.) определены роль и место геоинформатики в процессе усиления фундаментализации предметной подготовки студентов специальности 030100 «Информатика». Проанализированы научные основания геоинформатики, которые в дальнейшем включены в содержание разрабатываемого курса «Основы геоинформатики и геоинформационных технологий». Уточнены определения основных понятий геоинформатики в соответствии с концепцией системно-функционального анализа. Выполнено обоснование и разработана методика обучения основам геоинформатики студентов специальности 030100 «Информатика».

На третьем этапе (2002-2004 гг.) разработанная методика была включена в процесс обучения студентов по специальности 030100 «Информатика» и исследовано ее влияние на уровень сформированности фундаментальных знаний и умений будущих учителей по информатике. Разработана система оценки уровня сформированности знаний и умений студентов. На этом этапе уточнялись теоретические и экспериментальные выводы, обобщались, систематизировались и описывались полученные результаты.

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

Результаты исследования позволяют наметить пути совершенствования предметной подготовки будущих учителей информатики. Разработанная методика обучения геоинформатике может быть использована при подготовке студентов педагогических вузов специальностей 032500 «География», 033300 «Безопасность жизнедеятельности», 032600 «История», 022100 «Социальный работник» и др.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенное исследование было направлено на теоретическое обоснование и разработку методики обучения основам геоинформатики студентов специальности 030100 «Информатика» в процессе их предметной подготовки.

В процессе исследования были получены следующие основные результаты:

3. Выявлены дидактические принципы проектирования методики обучения геоинформатике студентов педагогических вузов. С учетом выявленных принципов разработана методическая система обучения, основанная на применении метода ситуационного обучения (по Джеймсу Б. Конанту).

Результаты проведенного исследования позволяют сформулировать следующие выводы:

1. В результате анализа учебных программ, содержания курсов по геоинформатике для студентов педагогических вузов и опыта преподавания данной дисциплины выявлены следующие проблемы обучения будущих учителей геоинформатике: не определено место дисциплины в системе подготовки будущих учителей; различно время ее включения в учебные планы педагогических вузов; курсы по геоинформатике имеют различную структуру и содержание; недостаточно глубоко разработаны дидактические основы методики обучения и приемы ее реализации; отсутствует целостное учебно-методическое обеспечение процесса обучения данной дисциплине.

2. Процесс проектирования методики обучения геоинформатике студентов педагогических вузов должен базироваться на следующих дидактических принципах: принципе фундаментализации подготовки, обусловливающем необходимость включения в содержание обучения фундаментальных понятий (геоинформатика, геоинформационная система, геоинформационные технологии, пространственная информация, пространственный объект) и методов геоинформатики (информационное моделирование, системный подход), являющихся основаниями науки; принципе преемственности, требующем учета сформированных в процессе обучения дисциплинам предметной подготовки знаний и умений студентов; принципе взаимосвязи и единства теории и практики в обучении, обеспечивающем отражение в содержании обучения областей практического приложения знаний и умений по геоинформатике (управление образовательными и социальными учреждениями, экология, транспортная логистика и др.); принципе оптимизации содержания обучения, предполагающем применение математических методов (кластерного и факторного анализа, теории графов) при определении объема и логической структуры учебного материала.

ГИС, выделение из системы отдельных пространственных объектов и отношений между ними и др.).

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Гуторова, Лилия Евгеньевна, Нижний Тагил

1. Агарков Ю. В. Информационные технологии в подготовке специалистов на геофаке РГУ // http://ito.edu.ni/2002/II/l/II-l-450.html

2. Адольф В. А. Теоретические основы формирования профессиональной компетентности учителя: Автореф. дис. . д-ра пед. наук. М., 1998. -49 с.

3. Аетдинова Р. Р. Педагогическая диагностика уровней обученности как условие выбора технологий обучения: В процессе общеобразовательной подготовки студентов ССУЗ: Дис. . кан. пед. наук. Казань, 2001. - 181 с.

4. Анализ анкеты «ГИС-Образование» // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. 1996. - № 3(5). - С. 53.

5. Андреев А. А. Педагогика высшей школы. Новый курс. М.: Московский международный институт эконометрики, информатики, финансов и права, 2002. - 264 с.

6. Бабанский Ю. К. Избранные педагогические труды. М.: Педагогика, 1989. - 560 с.

7. Баляева С. А. Теоретические основы фундаментализации общенаучной подготовки в системе высшего технического образования: Дис. . д-ра пед. наук. М., 1999. - 458 с.

8. Баранов Ю. Б. и др. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов. М.: ГИС-Ассоциация, 1999. - 204 с.

9. Баранов Ю. Б., Туров А. В. ГИС-технологии для студентов-геологов // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. 1999. - № 1(18). - С. 3741.

10. Баранова Е. В. Теория и практика объектно-ориентированного проектирования содержания обучения средствам информационных технологий: Дис. . д-ра пед. наук. СПб., 2000. - 334 с.

11. Белошапка В. К. Информационное моделирование в примерах и задачах: Учеб. пособие. Омск: Изд-во ОГПИ, 1992. - 163 с.

12. Бенедиктов Б. А., Бенедиктов С. Б. Психология обучения и воспитания в высшей школе. Мн.: Выш. шк., 1983. - 224 с.

13. Берлянт А. М. Геоинформационное картографирование. М: Аст-рея, 1997.-238 с.

14. Берлянт А. М. Государственный образовательный стандарт по геоинформационным системам и проблемы деятельности Комитета ГИС-Образование ГИС-Ассоциации // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. 1997. - № 1(8). - С. 48-49.

15. Беспалько В. П. Слагаемые педагогической технологии. М.: Педагогика, 1989. - 192 с.

16. Бешенков С. А. Школьная информатика: новый взгляд, новый курс // Педагогическая информатика. 1993. - № 2. - С. 5-10.

17. Бешенков С. А., РакитинаЕ. А. Содержательные линии общеобразовательного курса информатики // Математика и информатика: наука и образование. Межвузовский сборник научных трудов. Ежегодник. Вып. 1. -Омск: Изд-во ОмГПУ, 2001. С. 188-192.

18. Бороненко Т. А. Теоретическая модель системы методической подготовки учителя информатики: Дис. . д-ра пед. наук. СПб., 1997. - 335 с.

19. Брановский Ю. С., Шаповалов В. А. Информационные технологии в обучении студентов гуманитарных факультетов // Педагогическая информатика. 1993. - № 1. - С. 48-50.

20. Бугаевский Jl. М., Цветков В. Я. Геоинформационные системы: Учебное пособие для вузов. М.: Златоуст, 2000. - 222 с.

21. Бумблис В. И., Капралов Е. Г., Моряков В. С. Дистанционные данные как базис полноценной геоинформатики и технологий в культуре раннего предупреждения // http://www.geomarket.ru/6646.html

22. Введение в геоинформационное картирование: Учеб.-метод. пособие / Сост. А. Н. Дмитриев, А. В. Шитов. Горно-Алтайск: Горно-Алтайский гос. ун-т, 2001.-127 с.

23. Вербицкий А. А. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход. -М.: Высшая школа, 1968. 353 с.

24. Воронцов А. Б. Педагогическая технология контроля и оценки качества в учебной деятельности: Система развивающего обучения Д. Б. Эльконина В.В.Давыдова: Дис. . кан. пед. наук. - СПб., 2001. -236 с.

25. Галкин A. J1. Информационный метод оценки усвоенности знаний в методике обучения физике: Дис. . кан. пед. наук. Ижевск, 2000. - 174 с.

26. Гейн А. Г. Изучение информационного моделирования как средство реализации межпредметных связей информатики с дисциплинами естественнонаучного цикла: Автореф. дис. . д-ра пед. наук. М., 2000. - 48 с.

27. Геоинформатика / А. Д. Иванников, В. П. Кулагин, А. Н. Тихонов, В. Я. Цветков. М.: МАКС Пресс, 2001. - 349 с.

28. Голубева О. Н., Суханов А. Д. Проблема целостности в современном образовании // Философия образования. М.: Фонд «Новое тысячелетие», 1996. - С. 54-75.

29. Горохова Р. И. Блочно-модульная система подготовки будущих учителей к проведению педагогического эксперимента: Дис. . кан. пед. наук. Чебоксары, 2000. - 145 с.

30. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по специальности 071900 «Информационные системы (по областям применения)». М., 1995. - 21 с.

31. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по специальности 030100 «Информатика» с дополнительной специальностью. М., 2000. - 22 с.

32. Готская И. Б. Маркетинговое проектирование методической системы обучения информатике студентов педвузов: Монография. СПб.: Изд-во РГПУ, 1999.-114 с.

33. Готская И. Б. Методическая система обучения информатике студентов педвузов в условиях рыночной экономики: теоретические основы, практика проектирования: Дис. . д-ра пед. наук. СПб., 1999. - 406 с.

34. Гузеев В. В. Планирование результатов образования и образовательная технология. М.: Народное образование, 2001. - 240 с.

35. Гуськова Е. Н. Методика применения инструментальных средств для создания учебных компьютерных курсов в системе базовой подготовки по информатике студентов педагогических вузов: Дис. . кан. пед. наук. -М., 1997.-136 с.

36. Гутовская Е. А. Принципы отбора содержания образования в разработке блочно-модульной программы обучения педагогов (На примере учителей трудового обучения школ Ханты-Мансийского округа): Дис. . канд. пед. наук. М., 1998. - 209 с.

37. Гуторова JI. Е. Базовые понятия и термины геоинформатики // Сборник научных трудов аспирантов и соискателей НТГПИ. Вып. 5. Нижний Тагил: НТГПИ, 2003. - С. 17-24.

38. Гуторова JI. Е. Опыт применения case-метода в процессе изучения геоинформатики студентами педагогических вузов // Ученые записки. Вып. 11.-М.: ИИО РАО, 2003. С. 120-130.

39. Гуторова JI. Е. Основные объекты изучения спецкурса по геоинформатике для студентов педвузов // Нижнетагильский государственный педагогический институт. Ученые записки. Естественные науки. Нижний Тагил: НТГПИ, 2002. - С. 52-55.

40. Гуторова JI. Е. Основы геоинформатики и геоинформационных технологий: Учеб. пособие. Нижний Тагил: НТГСПА, 2004. - 98 с.

41. Гуторова JI. Е. Понятийный аппарат курса «Основы геоинформатики» для студентов педагогических вузов // Образовательные технологии: Межвузовский сборник научных трудов. Вып. 10. Воронеж: ЦентральноЧерноземное книжное изд-во, 2003. - С. 43-48.

42. Гуторова JI. Е. Преподавание геоинформатики в вузе // Педагогическая информатика. 2003. - № 2. - С. 21-31.

43. Гуторова JI. Е. Программа курса по выбору «Основы геоинформатики и ГИТ». Нижний Тагил: НТГПИ, 2003. - 14 с.

44. Гуторова JI. Е. Формирование признакового пространства по геоинформатике для студентов педагогических вузов // Ученые записки. Вып. 8. М.: ИИО РАО, 2003. - С. 13-17.

45. ДанильчукЕ. В. Становление информационной культуры будущих педагогов в вузе // Информатизация образования 2002: Сб. трудов Всероссийской научно-методической конференции, г. Нижний Тагил, 7-10 октября 2002 г. - Нижний Тагил: НТГПИ, 2002. - С. 165-170.

46. ДеМерс Майкл Н. Географические информационные системы. Основы: Пер. с англ. М.: Дата+, 1999. - 490с.

47. Дидактика средней школы. Некоторые проблемы современной дидактики. М.: Просвещение, 1975. - 304 с.

48. Долинер JI. И. Адаптивные методические системы как основа обучения в условиях использования информационных и коммуникационных технологий // http://www.bitpro.rU/ITO/2002/I/l/I-l-405.html

49. Дьяченко М. И., Кандыбович JI. А. Психология высшей школы: Учеб. пособие для вузов. Мн.: Изд-во БГУ, 1981. - 383 с.

50. Дьячковский Г. Е. Использование географических информационных систем в обучении географии студентов Якутского госуниверситета // http://ito.edu.ni/2000/II/2/243 .html

51. Дьячковский Г. Е., Николаева В. Д., Татарникова О. Э. Спецкурс «Основы географических информационных систем» в общеобразовательной школе» // http://ito.edu.rU/2002/II/l/II-l-432.html

52. Епишева О. Б. Деятельностный подход как теоретическая основа проектирования методической системы обучения математике: Дис. . д-ра пед. наук. М., 1999. - 460 с.

53. Еремкин А. И. Система межпредметных связей в высшей школе. -Харьков: Вища школа, 1984. 150 с.

54. Жалдак М. И. Система подготовки учителя к использованию информационной технологии в учебном процессе. Автореф. . д-ра пед. наук. -М., 1989.-23 с.

55. Жданов С. А., Матросов В. Л., Лапчик М. П., Шари В. П. Концепция предметной подготовки учителя по специальности 030100 «Информатика» // http ://www. curator.ru/pedagog/informatika.html

56. Загвязинский В. И., Атаханов Р. В. Методология и методы психолого-педагогического исследования: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. М.: Академия, 2001. - 208 с.

57. Загвязинский В. И. Теория обучения: Современная интерпретация: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. М.: Академия, 2001. -192 с.

58. Закон Российской Федерации «Об образовании» // http://www.psu.ru/general/doc/zakon2/index.html

59. Золотова С. И. Методические подходы к использованию информационных и телекоммуникационных технологий в курсе «География» для общеобразовательных школ // http://ito.edu.ru/2002/I/l/I-l-1082.html

60. Иванов Д. А. ГИС и компьютерное моделирование на геологическом факультете Воронежского государственного университета // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. 1999. - № 1(18). - С. 41—46.

61. Ильин Г. Г. От педагогической парадигмы к образовательной // Высшее образование в России. 2000. - № 1. - С. 64-69.

62. Карпик А. П. Геоинформационное образование в Сибирской государственной геодезической академии. Перспективы и возможности развития // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. 2000. - № 3 (25). - С. 47.

63. Карпова А. А., Хеннер Е. К. Изучение геоинформационных систем как средство профессионализации при подготовке учителя информатики // Педагогическая информатика. 2003. - № 3. - С. 12-17.

64. Кинелев В. Г. Университетское образование: его настоящее и будущее // Магистр. 1995. - № 3. - С. 1-9.

65. Кирова Е. В. Построение методической системы обучения разделу «Новые информационные технологии» в школьном курсе информатики: Дис. . кан. пед. наук. СПб., 1999. - 158 с.

66. Кларин М. В. Инновации в обучении: метафоры и модели. М.: Наука, 1997.-223 с.

67. Клюева Е. В. Методическая система проектирования и использования инновационных средств обучения в профессиональной подготовке студентов педвузов: Дис. . кан. пед. наук. Тольятти, 2001. - 191 с.

68. Кнут Д. Искусство программирования для ЭВМ. В 3 т. Т. 3. Сортировка и поиск. М.: Мир, 1976. - 736 с.

69. Ковальчук А. К., Шайтура С. В., Богомолов А. Ю. Создание и использование ГИС-проектов для средних школ: Учебное пособие по курсу «Геоинформатика». М.: Радио и связь, 1999. - 64 с.

70. Кондратова П. Ф. Методические аспекты, содержание и организационные формы преподавания курса информатики на гуманитарных факультетах педагогических вузов: Дис. . кан. пед. наук. М., 2000. - 133 с.

71. Коновалова Н. В., Капралов Е. Г. Введение в ГИС: Учебное пособие. -М.: Библион, 1997. 160 с.

72. Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года // http://education.smtp.ru/04.htm

73. Королев Ю. К. Модели данных геоинформационных систем // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. 1998. - №2(14). - С. 70-72; 1998.-№3(15).-С. 68-69.

74. Королева Г. В. К проблеме внедрения информационных и Интернет-технологий в систему образования // http://www.edu.nsu.ru/ites/2000/09-05 .htm

75. Коротаев М. В., Тевелев А. В. Обучение ГИС-технологиям на геологическом факультете МГУ // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. 2000. - № 2(24). - С. 50-51.

76. Кошкарев А. В. История геоинформатики в России. Краткий курс // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. 1999. - № 4(21). - С. 6-7.

77. Кошкарев А. В., Каракин В. П. Региональные геоинформационные системы. М.: Наука, 1987. - 126 с.

78. Кошкарев А. В., Тикунов В. С. Геоинформатика / Под ред. Д. В. Ли-сицкого. -М.: Картгеоцентр: Геодезиздат, 1993.-213 с.

79. Краевский В. В. Методология педагогического исследования. -Самара: СамГПИ, 1994. 114 с.

80. Кудрявцев Л. Д. О некоторых проблемах образования в России // Проблемы реализации многоуровневой системы образования. Наука в вузах:

81. Труды Международной конференции, г. Москва, 7-8 октября 1999 г. М.: Изд-во РУДН, 1999. - С. 78-82.

82. Кузнецов А. А. Школьная информатика: что дальше? // Информатика и образование. 1998. - № 2. - С. 14-16.

83. Кузнецов Э. И. О многоуровневой подготовке учителя математики и информатики // Сборник статей «НИТ в учебном процессе и управлении». Омск: ОГПИ, 1992. - С. 7-12.

84. Кузнецов Э. И. Общеобразовательные и профессионально-приклад-ные аспекты изучения информатики и вычислительной техники в педагогическом институте: Автореф. дис. . д-ра пед. наук. М., 1990. — 38 с.

85. Лавина Т. А. Содержание подготовки студентов педвузов к применению современных информационных технологий в будущей профессиональной деятельности: Дис. . кан. пед. наук. М., 1996. - 161 с.

86. Лаврушина Е. Г. Информатизация общества и проблемы образования // http://www.vvsu.ru/iiiirpo/coiil72001octl6/coll/74.asp

87. Лаптев В. В. Теоретические основы использования современной электронной техники в обучении физике в школе: Автореф. . д-ра пед. наук. -Л., 1989.-35 с.

88. Лаптев В. В., Швецкий М. В. Методическая система фундаментальной подготовки в области информатики: теория и практика многоуровневого педагогического университетского образования. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2000.-508 с.

89. Лапчик М. П. Информатика и информационные технологии в системе общего и педагогического образования: Монография. Омск: Изд-во Омского гос. пед. ун-та, 1999. - 294 с.

90. Лебедева И. А. Методика отбора содержания обучения будущих учителей информатики конструированию компиляторов: Дис. . канд. пед. наук. СПб., 1996. - 119 с.

91. Леднев B.C., Кузнецов А. А., Бешенков С. А. Состояние и перспективы развития курса информатики в общеобразовательной школе // Информатика и образование. 1998. - № 3. - С. 76-78.

92. Леднев В. С. Содержание образования. М.: Высш. школа, 1989.360 с.

93. Лернер И. Я. Дидактические основы методов обучения. М.: Педагогика, 1981. -186 с.

94. Лернер И. Я., Скаткин М. Н. Дидактика средней школы. М.: Просвещение, 1982. - 236 с.

95. Линькова В. П. Развитие методической системы обучения информатике на основе информационного и информационно-логического моделирования: Дис. . д-ра пед. наук. М., 1999. - 281 с.

96. Локтионова М. В. Таксономический подход как основа мониторинга качества обучения студентов //http://itc.mstu.edu.ru/www/ntk2002.nsf/all/ 00D036C476986D68C3256BA000285B6D.

97. Лурье И. К. Геоинформатика. Учебные геоинформационные системы: Учеб.-метод. пособие. -М.: Изд-во МГУ, 1997. 114 с.

98. Лурье И. К. Геоинформационное картографирование и геоинформатика учебные дисциплины // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. - 2000. - № 2(24). - С. 47-50.

99. Лурье И. К. Геоинформационные технологии в университетской подготовке географов. (Современное состояние ГИС-образования в России) Геоинформационное картографирование. М.: Изд-во МГУ, 1993. - С. 5965.

100. Лурье И. К. Концепция геоинформационного образования, разработанная и реализуемая на кафедре картографии и геоинформатики географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. М.: Изд-во МГУ, 1998. -17 с.

101. Лурье И. К. Обучающие ГИС для наук о Земле // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. 1998. - № 1(13). - С. 86-89.

102. Лурье И. К. Теория и практика создания обучающих ГИС для географических исследований: Дис. . д-рагеогр. наук. -М., 1998. 368 с.

103. Лурье И. К., Тикунов В. С. Подготовка специалистов в области геоинформатики // Вестник МГУ. Сер. 5, География. 1993. - № 1. — С. 3-10.

104. Майер Р. А., Колмакова Н. Р. Статистические методы в психолого-педагогических и социологических исследованиях: Учеб. пособие. Ч. 1. -Красноярск: Изд-во КГПУ, 1997. 149 с.

105. Максудова Л. Г., Цветков В. Я. Организация подготовки специалистов в области геоинформатики в Московском государственном университете геодезии и картографии // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. 2000. - № 4(26)-5(27). - С. 64^65.

106. Манаенкова А. А., Зайцева Т. И. Проблемы и перспективы реализации информационных компьютерных технологий обучения // http://ito.edu.ni/2002/I/2/I-2-527.html

107. Маркина И. В. Новые информационные технологии в школе // http://iol.spb .osi.ru/db/doc/ getthes.phtml

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

109. Матросов В. JI. Педагогическое образование: состояние, проблемы, перспективы. -М.: МПГУ, 2001. 114 с.

110. Махмутов М. И. Организация проблемного обучения в школе. -М.: Просвещение, 1986. 308 с.

111. Методы педагогических исследований. Лекции: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов. М.: Просвещение, 1972. - 159 с.

112. Минимум для еще не пользователей ГИС / Авторизованный перевод с англ. А.В. Шаталина // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. 1996.-№3(5).-С. 62-64.

113. Минькович Т. В. Совершенствование содержания методической подготовки учителя информатики в педвузе: Дис. . канд. пед. наук. М., 2001.- 195 с.

114. Могилев А. В., Пак Н. И., Хеннер Е. К. Информатика: Учеб. пособие для студ. пед. вузов / Под ред. Е.К. Хеннера. М.: ACADEMIA, 1999. -816 с.

115. Могилев А. В. Развитие методической системы подготовки по информатике в педагогическом вузе в условиях информатизации образования: Дис. . д-ра пед. наук. Воронеж, 1999. - 365 с.

116. Мордкович А. Г. Профессионально-педагогическая направленность специальной подготовки учителя математики в педагогическом институте. Автореф. дис. . д-ра пед. наук. М., 1986. - 18 с.

117. Национальная доктрина образования в Российской Федерации // Российское образование: проблемы реформирования. Вып. II / Аналитический вестник Совета Федерации ФС РФ. 2000. - № 12(79). - С 58-63.

118. Национальный доклад РФ на 2-м Международном конгрессе ЮНЕСКО «Образование и информатика» «Политика в области образования и новые информационные технологии». М., 1996. — 34 с.

119. Неуймин Я. Г. Модели в науке и технике: История, теория, практика. Л.: Наука, 1984. - 190 с.

120. Некрасова Г. Н. Методические основы разработки и проведения спецкурса «Современные информационные технологии в обучении» в системе технологической подготовки студентов педвузов: Дис. . канд. пед. наук. -М., 1997.-174 с.

121. Носков М. Д., Жиганов А. Н., Истомина Н. Ю. Использование гео-информационно-моделируюгцих систем в экологическом образовании // http ://ito. edu.ru/2002/II/1 /II-1-779.html

122. Образование в конце XX века (материалы «круглого стола») // Вопросы философии. 1992. - № 9. - С. 3-21.

123. Ожегов С. И., Шведова Н. Ю. Толковый словарь русского языка: 80000 слов и фразеологических выражений / Российская Академия наук. Институт русского языка им. В. В. Виноградова. 4-е изд., доп. — М.: Азбуковник, 2000. 944 с.

124. Пак Н. И. Нелинейные технологии обучения в условиях информатизации: Монография. Красноярск: РИО КГПУ, 2004. - 224 с.

125. Пак Н. И. Нелинейные технологии обучения в курсах информатики и информационных технологий: Дис. . д-ра пед. наук. Красноярск, 2000.-246 с.

126. Педагогика и психология высшей школы. Ростов н/Д: Феникс, 1998.-544 с.

127. Педагогика: Педагогические теории, системы и технологии: Учеб. пособие / Под ред. С. А. Смирнова. М.: Академия, 1999. - 298 с.

128. Педагогика. Учеб. пособие для студ. пед. вузов и пед. колледжей / Под ред. И. П. Пидкасистого. М.: Педагогическое общество России, 1998. -640 с.

129. Педагогические технологии: Учеб. пособие для студентов педагогических специальностей. Ростов н/Д: Изд. центр «Март», 2002. - 320 с.

130. Пенчева JI. А. Современные информационные технологии в классе профессионального самоопределения // http://ito.edu.rU/2002/I/2/I-2-986.html

131. Пильдес И. В. Педагогические основы построения образовательных программ в учреждениях дополнительного образования детей: Дис. . канд. пед. наук. СПб., 2000. - 154 с.

132. Писецкий В. Б. Концепция геоинформационного образования в геолого-геофизической отрасли // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. 1998. - № 2(14). - С. 85-86.

133. Подласный И. П. Педагогика: Учеб. для студ. высших пед. учеб. заведений. — М.: Просвещение: ВЛАДОС, 1996. 423 с.

134. Подласный И. П. Педагогика: Учеб. пособие. В 2 кн. Кн. 1. М.: Педагогика, 1999. - 426 с.

135. Поздняков В. А. Развитие мыслительных способностей студентов средствами информационных технологий обучения: Дис. . канд. пед. наук. -Брянск, 2001.-231 с.

136. Программа развития педагогического образования России на 2001-2010 годы (проект) // http://www.bspu.secna.ru/Pedobr/project.html

137. Программа модернизации педагогического образования // http ://www. ed.gov.ru/prof-edu/h-p/pedobr/1313 .html

138. Программа учебного курса «Геоинформационные системы». -Пущино: Пущинский госуниверситет, 1998. 21 с.

139. Пролеткин И. В. ГИС и средняя школа // ГИС-Обозрение. 1996. -Осень - зима. - С. 26-27.

140. Пустобаев В. П. Теория и технология использования средств формализации для информационного моделирования учебного материала: Дис. . д-ра пед. наук. М., 2000. - 260 с.

141. Пышкало А. М. Методическая система обучения геометрии в начальной школе. Авторский доклад по монографии «Методика обучения геометрии в начальных классах», предост. на соиск. уч. ст. д-ра пед. наук. М., 1975.-39 с.

142. Рабочая программа по дисциплине «Геоинформационные системы в муниципальном управлении». Таганрог: ТГРУ, 1998. - 22 с.

143. Разумовская Н.В. Использование геоинформационных технологий в системе общего образования // Стандарты в образовании: проблемы и перспективы: Материалы 2-й Международной конференции, г. Москва, 1-6 октября 1997 г. М, 1997. - С. 178-180.

144. Ракитина Е. А. К вопросу о структуре содержания курса информатики // http://ito.edu.rU/2002/I/l/l-l-554.html

145. Роберт И. В. Теоретические основы создания и использования средств информатизации образования: Дис. . д-ра пед. наук. М., 1994. -339 с.

146. Рубинштейн С. JI. Принцип творческой самодеятельности: к философским основам современной педагогики // Вопросы психологии. 1989. -№4.-С. 105-127.

147. Рыжова Н. И. Развитие методической системы фундаментальной подготовки будущих учителей информатики в предметной области: Дис. . д-ра пед. наук. СПб., 2000. - 429 с.

148. Рябоконь О. П. Статистическая модель обучения информатике и ее применение для прогнозирования результатов педагогических экспериментов: Дис. . канд. пед. наук. СПб., 1997. - 186 с.

149. Савиных В. П., Цветков В. Я. Геоинформационный анализ данных дистанционного зондирования. М.: Картоцентр: Геодезиздат, 2001. - 224 с.

150. Сербенюк С. Н. Картография и геоинформатика их взаимодействие. - М.: Картоцентр: Геодезиздат, 1990. - 159 с.

151. Селезнева Н. А. Качество высшего образования как объект системного исследования. Лекция-доклад. М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2001. - 79 с.

152. Сидоренко Е. В. Методы математической обработки в психологии. СПб.: ООО «Речь», 2002. - 350 с.

153. Симонов А. В. Геоинформационное образование в России: проблемы, направления и возможности развития // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. 1996. - № 4(6). - С. 54-55.

154. Система образования в России // http://www.mesi.ru/pedagogika/ pvsah/l5.htm

155. Ситаров В. А. Дидактика: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. М.: Академия, 2002. - 368 с.

156. Смыковская Т. К. Теоретико-методологические основы проектирования методической системы учителя математики и информатики: Дис. . д-ра пед. наук. М., 2000. - 383 с.

157. Советов Б. Я., Яковлев С. А. Моделирование систем: Учеб. для вузов. М.: Высш. шк., 2001. - 343 с.

158. Справочник по прикладной статистике. В 2 т. Т. 2 / Под ред. Э. Ллойда и У. Ледермана. М.: Финансы и статистика, 1989. - 311 с.

159. Стариченко Б. Е. Оптимизация школьного образовательного процесса средствами информационных технологий: Дис. . д-ра пед. наук. -Екатеринбург, 1999. 352 с.

160. Степин В. С., Горохов В. Г., Розов М. А. Философия науки и техники: Учеб. пособие. -М.: Гардарики, 1996. 400 с.

161. Тагирова С. Б. Использование ГИС-моделирования и ГИС-технологий в экологическом образовании // http://www.cctpu.edu.ru/conf/sec2/ tez25.html

162. Талызина Н. Ф. Управление процессом усвоения знаний. М.: Изд-во МГУ, 1975. - 343 с.

163. Тапышпан П. М. Методические аспекты профессиональной подготовки учителей специальности «Информатика»: в условиях становления многоуровневого педагогического образования в Туве: Дис. . канд. пед. наук. -М., 1998.-143 с.

164. Тарасова Т. Е. Методика определения значимости элементов учебной программы на основе логико-вероятностного метода: На примере электротехники педагогического вуза: Дис. . канд. пед. наук. Тольятти, 2000. -187 с.

165. Тематический учебный план спецкурса «Введение в геоинформационные системы» //http://www.zsu.zp.ua/gis/index.htm

166. Теоретические основы содержания общего среднего образования / Под ред. В. В. Краевского, И. Я. Лернера. М.: Педагогика, 1983. - 352 с.

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

168. Тикунов В. С. Географические информационные системы что это такое? // ГИС-обозрение. - 1994. - № 0. - С. 27-35.

169. Тикунов В. С. Географические информационные системы: сущность, структура, перспективы // Картография и геоинформатика. Итоги науки и техники. Сер. Картография. М.: ВИНИТИ АН СССР, 1991. - С. 106135.

170. Толкачев Ф. В. Система упражнений по императивному программированию в фундаментальной подготовке будущих учителей информатики: Дис. . канд. пед. наук. СПб., 2000. -232 с.

171. Томчинская Т.Н. Факультативная; подготовка по ГИС-технологиям в школе // Геоинформатика и образование: Материалы 5-й Всероссийской конференции, г. Москва, 5-8 июня 2001 г. М.: ГИС-Ассоциация, 2001. - С. 64-69.

172. Турченко В. Н. Стратегия устойчивого развития образования // http:// www.edu.nsu.ru/~nipkpro/izdanij a/simpozium/turchenko .htm

173. Турченко В. H. Парадигмы стратегии образования // http://www.infomiika.m/windows/magaz/pedagog/pedagog4/articl2.html

174. Тыщенко О. Б. Новое средство компьютерного обучения электронный учебник // Компьютеры в учебном процессе. — 1999. - № 10. -С. 89-92.

175. Уваров В. М. Методы педагогического исследования: Учеб. пособие. Нижний Тагил: НТГПИ, 2002. - 304 с.

176. Усова А. В. Формирование у школьников научных понятий в процессе обучения. М.: Педагогика, 1986. - 176 с.

177. Федеральная программа развития образования // http://www.ed.gov.ru/ntp/fp/fpro/develedu/644/

178. Федеральный закон «О высшем и послевузовском профессиональном образовании» // http://www.psu.ru/general/doc/zakon/index.html

179. Фундаментализация образования // http://scholar.urc.ac.ru/courses/ Telecom /vocab /basis.html

180. Харламов И. Ф. Педагогика: Учеб. пособие. М.: Высшая школа, 1990.-576 с.

181. Хасаншина Н. 3. Геоинформационные технологии как средство интеграции знаний по информатике и географии // http://www.bitpro.ru/ITO/ 2002/II/3flI-3-475.html

182. Хорошева И. П. Практическое освоение информационных технологий обязательная составляющая современного образования // http://ito.edu.ru/ 1999/I/l/133.html

183. Хрупов С. С. Организация данных в ГИС // ГИС-обозрение. -1997.-№ 2.-С. 38-41.

184. Цвелая И. А. Содержание курса «Информационные системы» // http://ito.edu.ni/2002/I/2/I-2-1034.html

185. Цветков В. Я. Геоинформационные системы и технологии. М.: Финансы и статистика, 1998. - 288 с.

186. Цветков В. Я. Геоинформационное моделирование // Информационные технологии. 1999. - № 3. - С. 23-27.

187. Чукмаров И. А. Государственный образовательный стандарт среднего профессионального образования // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. 2000. - № 3(25). - С. 53-56.

188. Шайтура С. В. Перечень мероприятий, необходимых для создания школьного геоинформационного гиперпространства // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. 1998. - № 3(15). - С. 86.

189. Шайтура С. В. Учебная программа по курсу «Геоинформатика» http:// schgis .by .ru/index.html

190. Швецкий М. В. Методическая система фундаментальной подготовки будущих учителей информатики в педагогическом вузе в условиях двухступенчатого образования: Дис. . д-ра пед. наук. СПб., 1994. - 411 с.

191. Шкерина Л. В. Профессионально-ориентированная учебно-познава-тельная деятельность студентов в процессе математической подготовки в педвузе: Автореф. дис. д-ра пед. наук. М., 2000. - 38 с.

192. EUGISES: Материалы 1-го европейского семинара по ГИС-образованию. Соестерберг (Нидерланды). 1998 г. // http://eugises.frw.ruu.nl

193. GIS/Ed'98; Материалы 1-ой международной конференции по Преобразованию. Йапсиланти (штат Мичиган, США). 1998 г. // http://ceita. acad. emieh.edu/gised

194. Lillesand Т.М., Liefer R.W. Remote sessing and image interpretation. -N. Y.: John Willey and Sons, 1987. 722 p.2 Введение в ГИС

195. Сбср, ввод и хранение пространственной информации в ГИС

196. Обиуе принципы построения моделей в геоинформатаке

197. H 5 Анализ данных и моделирование в геоинформагмке

198. Вывод и визуализация информации средствами ГИС80,00

199. Долевое распределение страниц учебных пособий по укрупненнымтематическим блокамк сп1. О)е>