Развитие понятийной компетентности будущих учителей информатики в процессе их предметной подготовки

Абрамченко, Нина Владимировна

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: Развитие понятийной компетентности будущих учителей информатики в процессе их предметной подготовки

Автореферат

Автор научной работы: Абрамченко, Нина Владимировна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Омск
Год защиты: 2010
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Развитие понятийной компетентности будущих учителей информатики в процессе их предметной подготовки"

На правах рукописи

ОО4604264

АБРАМЧЕНКО Нина Владимировна

РАЗВИТИЕ ПОНЯТИИНОИ КОМПЕТЕНТНОСТИ

БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ИНФОРМАТИКИ В ПРОЦЕССЕ ИХ ПРЕДМЕТНОЙ ПОДГОТОВКИ

13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (информатика, уровень профессионального образования)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

1 7 КЮН 2010

Красноярск-2010

004604264

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Омский государственный педагогический университет»

Научный руководитель: кандидат педагогических наук, доцент

Котенко Владимир Викторович

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор

Кольга Вадим Валентинович;

кандидат технических наук, доцент Покидышева Людмила Ивановна

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Уральский государственный

педагогический университет»

Защита состоится 10 июня 2010 г. в 16.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.099.16 при Сибирском федеральном университете по адресу: 660074, г. Красноярск, ул.Академика Киренского, 26, ауд. Ж 1-15.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского федерального университета по адресу: 660074, г. Красноярск, ул. Академика Киренского, 26, ауд. Г 2-74.

Автореферат разослан «3» мая 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета В. А. Шершнева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Государственная программа «Образование и развитие инновационной экономики: внедрение современной модели образования в 2009 - 2012 годы» предусматривает ориентацию школьного образования на формирование практических умений, на способность применять знания, реализовывать собственные проекты. При этом «...речь не идёт о заучивании простых алгоритмов, а напротив, о подлинной фундаментализации школьного образования, при которой акцент делается не на запоминание энциклопедического набора знаний из разных областей, а на овладение фундаментальными умениями коммуникации, анализа, понимания, принятия решений»1. Инновационное развитие страны, как указано в программе, требует, чтобы к 2015 г. все учебные программы, учебные материалы и методы обучения были обновлены с использованием элементов компетентностного подхода.

Значительную роль в формировании целостного мировоззрения, предполагающего новые способы мышления и деятельности человека, играет информатика. Как отмечается в работах С.А. Бешенкова, A.A. Кузнецова, B.C. Леднева, фундаментальное образование по информатике, создающее научные основы, базу для освоения новых технологий, приобретает сегодня особое значение. Для обеспечения такого образования требуется инновационная подготовка компетентного учителя, предполагающая, с одной стороны, повышение теоретического, общеобразовательного и общенаучного уровня подготовки, а с другой стороны, усиление её методической направленности. Использование компетентностного подхода к анализу и определению содержания компонентов профессиональной деятельности учителя информатики является наиболее перспективным направлением совершенствования содержания его подготовки (М.М. Абдуразаков).

Исследования в области профессиональной компетентности отражены в трудах Б.С. Гершунского, Э.Ф. Зеера, А.П. Тряпицыной, A.B. Хуторского и др.; в области профессиональной компетентности учителя - В.А. Адольфа, Т.В. До-будько, М.П. Лапчика, В.А. Сластёнина. В настоящее время принято понимать профессиональную компетентность педагога как единство его теоретической и практической готовности к осуществлению педагогической деятельности, которая состоит в обучении и воспитании.

Структуру и содержание подготовки учителей информатики исследовали Т.А. Бороненко, Т.В. Добудько, М.П. Лапчик, И.В. Левченко, Н.И. Пак, Н.И.Рыжова, М.В.Швецкий. В частности, в их трудах обсуждается методика формирования базовых понятий информатики. Следует отметить, что аспекты обучения школьников базовым понятиям рассматриваются, как правило, в рамках методической составляющей подготовки будущих учителей. Это отражено и в Государственном образовательном стандарте. Вместе с тем потенциал предметных дисциплин в части подготовки будущих учителей к формированию

1 Государственная программа «Образование и развитие инновационной экономики: внедрение современной модели образования в 2009-2012 годы». - Ь»рУ/топ.соу\го/Ше»/тзйпз)5/4674/зУСшЮ8.(1ос (25.04.2010)

у школьников системы понятий информатики почти не используется. Мы считаем, что его раскрытие позволит обеспечить преемственность предметной и методической подготовки, что отвечает важным задачам профессионального образования.

Результатом такой подготовки будущих учителей информатики будет развитие их профессиональной понятийной компетентности, под которой в данном исследовании мы понимаем совокупность методологических знаний, умений и ценностных ориентаций, необходимых для организации учебно-познавательной деятельности школьников по формированию и развитию у них понятий информатики.

Таким образом, развитие понятийной компетентности будущих учителей информатики целесообразно осуществлять не только при изучении ими общепрофессиональных дисциплин, таких как психология, педагогика, теория и методика обучения информатике и во время прохождения практик, но и при обучении их дисциплинам предметной подготовки. Практическая реализация такого подхода обусловливает необходимость разработки специальной методики предметной подготовки в рамках традиционной организации учебного процесса. При этом средством развития понятийной компетентности могут являться специальные понятийные задачи, т. е. учебные задачи, исходными данными и/или результатом выполнения которых выступают понятия и термины информатики, и направленные на усвоение их содержания, объёма и отношений.

Вышесказанное определяет актуальность разработки методики предметной подготовки будущих учителей информатики, направленной на развитие их понятийной компетентности и основанной на использовании понятийных задач.

■ между требованием, предъявляемым обществом к профессиональной и, в частности, методической подготовке современных учителей информатики и недостаточной направленностью традиционного содержания дисциплин предметной подготовки на развитие у будущих учителей понятийной компетентности;

■ между возможностью осуществлять развитие понятийной компетентности у будущих учителей информатики при изучении ими дисциплин предметной подготовки и недостаточной разработанностью необходимых теоретических основ;

■ между необходимостью обеспечения профессиональной направленности при развитии понятийной компетентности в процессе предметной подготовки будущих учителей информатики и отсутствием соответствующей методики их предметной подготовки.

Необходимость разрешения перечисленных противоречий обусловливает актуальность данного исследования и определяет его проблему: как следует построить обучение будущих учителей информатики дисциплинам предметной подготовки, чтобы оно обеспечивало развитие у них понятийной компетентности?

В рамках решения указанной проблемы была определена тема нашего исследования: «Развитие понятийной компетентности будущих учителей информатики в процессе их предметной подготовки».

Объект исследования: процесс предметной подготовки будущих учителей информатики.

Предмет исследования: процесс развития понятийной компетентности у будущих учителей информатики при изучении ими дисциплин предметной подготовки.

Цель исследования: теоретически обосновать и разработать методику предметной подготовки будущих учителей информатики, которая обеспечит развитие их понятийной компетентности.

■ будут выделены следующие компоненты понятийной компетентности будущих учителей информатики: когнитивный, конструктивный и рефлексивно-ценностный, проявляющиеся на базовом, предметном и методологическом уровнях развития данной компетентности;

» будут выделены два этапа развития понятийной компетентности будущих учителей информатики, характеризующиеся направленностью на развитие компетентности преимущественно на предметном или на методологическом уровне и завершающиеся контролем сформированности компонентов компетентности у студентов;

■ методика предметной подготовки будущих учителей информатики, направленная на развитие их понятийной компетентности, будет строиться на основе использования системы понятийных задач разного типа и уровня сложности, что обеспечит для студентов возможность изучения понятий информатики параллельно с освоением научных основ их формирования у учащихся.

В соответствии с предметом, целью и гипотезой были сформулированы следующие задачи исследования:

1. На основе анализа научной, психолого-педагогической, методической литературы и исследований понятийного аппарата информатики определить структуру, содержание и уровни развития понятийной компетентности будущих учителей информатики.

2. Выявить типы понятийных задач и определить принципы построения системы задач, способствующей развитию разных уровней понятийной компетентности, и разработать такую систему задач.

3. Разработать модель развития понятийной компетентности будущих учителей информатики с выделением этапов, предусматривающих использование системы понятийных задач.

4. В соответствии с разработанной моделью научно обосновать и спроектировать методику предметной подготовки, направленную на развитие у будущих учителей информатики понятийной компетентности.

5. Разработать диагностический инструментарий для оценки результа-

тивности применения предложенной методики предметной подготовки.

6. Экспериментально проверить результативность методики предметной подготовки, направленной на развитие понятийной компетентности будущих учителей информатики.

Методологической основой исследования являются деятельностный и регулятивный подходы к обучению (Л.С. Выготский, В.В. Давыдов, С.Л. Рубинштейн, A.C. Шаров и др.), компетентностный подход в образовании (Э.Ф. Зеер, В.А. Сластёнин, А.П. Тряпицына, A.B. Хуторской), а также фундаментальные труды в области теории и методики обучения информатики в вузе (A.A. Кузнецов, М.П. Лапчик, A.B. Могилёв, Н.И. Рыжова, М.В. Швецкий).

Теоретической основой исследования выступают:

» основы теории понятий (Е.К. Войшвилло, Д.П. Горский, Д. Брунер);

■ психолого-педагогические основы формирования понятий (Л.С. Выготский, С.Л. Рубинштейн, Н.Ф. Талызина, A.B. Усова, Н.И. Чуприкова, Д.В. Эльконин и В.В. Давыдов);

■ исследования терминологии информатики (В.М. Лейчик, Ю.Н. Марчук);

■ дидактические принципы организации учебно-познавательной деятельности обучаемых (Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, ИЛ. Лернер);

« задачный подход в обучении (Г.А. Балл, Е.И. Машбиц).

Решение поставленных задач и проверка гипотезы осуществлялись с использованием следующего комплекса методов исследования:

- теоретических (анализ философской, психолого-педагогической, методической литературы, нормативной документации);

- эмпирических (анкетирование, беседа, изучение продуктов деятельности, наблюдение, педагогический эксперимент, поэлементный и пооперационный анализы, самооценка, ранжирование, тестирование);

- методов статистической и математической обработки экспериментальных данных и их интерпретации.

Научная новизна исследования заключается в том, что:

1. В отличие от предыдущих работ, в которых вопросы готовности будущих учителей информатики к осуществлению учебно-воспитательной деятельности, в частности по формированию понятий науки у школьников, предлагалось решать в рамках методической подготовки студентов, в настоящем исследовании научно обосновано выделение базового, предметного и методологического уровней развития понятийной компетентности будущих учителей информатики, а также то, что достоверно заметное повышение уровня развития данной компетентности у них будет обеспечено, если направить на это процесс их предметной подготовки.

2. Научно обоснована типология понятийных задач, включающая понятийно-терминологические и понятийно-методические задачи разного уровня сложности, являющаяся основой построения системы задач, использование которой в процессе предметной подготовки будущих учителей информатики способствует развитию их понятийной компетентности.

3. Разработана методика предметной подготовки будущих учителей информатики, направленная на развитие их понятийной компетентности, на осно-

ве использования системы понятийных задач разного типа и уровня сложности, что обеспечивает для студентов возможность изучения понятий информатики параллельно с освоением научных основ их формирования у учащихся.

Теоретическая значимость исследования заключается в том, что:

■ выделены уровни развития понятийной компетентности будущих учителей информатики: базовый, предметный и методологический, каждый го которых характеризуется сформированностыо у будущих специалистов совокупности методологических знаний, умений и ценностных ориентаций, необходимых для организации учебно-познавательной деятельности школьников по формированию и развитию у них понятий информатики;

■ сформулированы принципы построения системы задач, использование которых предусматривает развитие у будущих учителей информатики понятийной компетентности: соответствие понятийному аппарату информатики, соответствие разным уровням учебно-познавательной деятельности; направленность на активизацию мыслительных операций (анализа, синтеза, сравнения, классификации, абстрагирования, обобщения), моделирование будущей профессиональной деятельности, полнота охвата компонентов (когнитивного, конструктивного и рефлексивно-ценностного);

■ разработана модель процесса развития понятийной компетентности будущих учителей информатики, предусматривающая выделение в нём двух этапов, характеризующихся направленностью на развитие данной компетентности преимущественно на предметном или на методологическом уровне и завершающихся контролем сформированности компонентов компетентности у студентов;

■ разработан диагностический инструментарий оценки результативности применения предложенной методики предметной подготовки будущих учителей информатики, направленной на развитие их понятийной компетентности, предусматривающий измерение уровня названной компетентности.

Практическая значимость исследования состоит в том, что:

■ разработанная система задач, этапы и способы использования которой обеспечивают развитие понятийной компетентности будущих учителей информатики, дополняет методическое обеспечение дисциплин предметной подготовки;

■ результаты данного исследования апробированы и внедрены в процесс предметной подготовки по информатике в ГОУ ВПО «Омский государственный педагогический университет» (далее Ом ГПУ), а именно в процесс обучения таким дисциплинам, как «Программное обеспечение ЭВМ», «Программирование», «Информационные системы», а также в процесс организации учебной практики, что обеспечивает совершенствование методической системы подготовки будущих учителей информатики;

■ материалы и выводы диссертационного исследования могут быть использованы в процессе обучения информатике в школах, вузах и сфере повышения квалификации, а также при составлении методических и учебных пособий для будущих учителей информатики.

Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечиваются научной обоснованностью исходных теоретических положений; приме-

нением методов, адекватных целям, задачам и логике исследования; репрезентативностью эмпирических результатов; опытно-экспериментальным подтверждением правомерности теоретических выводов и практических рекомендаций; возможностью воспроизведения и использованием полученных результатов в процессе обучения информатике в вузе.

Организация исследования. Опытно-экспериментальное исследование проводилось на базе ОмГПУ. Эмпирическую базу на констатирующем этапе исследования составили студенты факультета информатики. Исследование проводилось с 2003 по 2009 г. и включало несколько этапов.

На первом этапе (2003 - 2004 гг.) осуществлялись изучение и анализ научно-педагогической и методической литературы по проблеме исследования, нормативных документов; определение теоретико-методологических основ исследования; проведение констатирующего эксперимента, где изучалось состояние проблемы формирования понятийной компетентности, а также выявлялись возможности курсов предметной подготовки для развития понятийной компетентности студентов.

На втором этапе (2005 - 2007 гг.) разрабатывалась методика предметной подготовки будущих учителей информатики, направленная на развитие их понятийной компетентности.

На третьем этапе (2008 - 2009 гг.) проводилась опытно-поисковая работа по оценке эффективности применения разработанной методики; осуществлялись обработка и анализ данных, полученных в ходе формирующего этапа опытно-поисковой работы; систематизация и обобщение результатов исследования, их качественный и количественный анализ; формулирование выводов исследования и оформление текста диссертации.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные теоретические положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на заседаниях кафедр информатики и вычислительной техники ОмГПУ (Омск, 2005 - 2009 гг.) и КГПУ (Красноярск, 2010). Теоретические положения и выводы диссертационной работы отражены в статьях, докладах, опубликованных автором. Апробация осуществлялась посредством участия в научно-практических конференциях: Ш межвузовской научно-методической конференции «Актуальные проблемы высшего гуманитарного образования и воспитания в Сибири» (Омск, 2004), X Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы информатики и информационных технологий» (Тамбов, 2006). Основные положения исследования отражены в 10 публикациях, в том числе две - в журналах, рекомендуемых ВАК РФ.

На защиту выносятся следующие положения:

1. В структуре понятийной компетентности будущих учителей информатики целесообразно выделить когнитивный, конструктивный и рефлексивно-ценностный компоненты, проявляющиеся на базовом, предметном и методологическом уровне развития данной компетентности.

вие разным уровням учебно-познавательной деятельности; направленность на активизацию мыслительных операций (анализа, синтеза, сравнения, классификации, абстрагирования, обобщения), моделирование будущей профессиональной деятельности, а также принцип полноты охвата компонентов (когнитивного, конструктивного и рефлексивно-ценностного).

3. Модель развития понятийной компетентности будущих учителей информатики, основанную на системе понятийных задач, необходимо строить с учётом выделения двух этапов данного процесса, характеризующихся направленностью на развитие понятийной компетентности преимущественно на предметном или на методологическом уровне и завершающихся контролем сформированности компонентов компетентности у студентов.

4. Применение методики предметной подготовки будущих учителей информатики, разработанной на основе предложенной модели, обеспечивает развитие их понятийной компетентности.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка и приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, выявляется проблема исследования, определяются объект, предмет, формулируется цель, выдвигается гипотеза, определяются задачи, раскрывается научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, приводятся положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Теоретические основы развития понятийной компетентности будущих учителей информатики» рассмотрены основы теории понятий и психолого-педагогические основы формирования понятий; подходы к трактовке категорий «компетентность», «профессиональная компетентность», «компетентность учителя» (в том числе учителя информатики), ее составляющие и функции, а также категория «понятийная компетентность» относительно профессии учителя. Обоснованы структура и содержание понятийной компетентности учителя информатики, описаны уровни и модель ее развития, основу которой составляют понятийные задачи разного типа и уровня сложности.

Понятийная компетентность для профессии учителя сегодня приобретает принципиальную, первостепенную значимость. Деятельность учителя заключается главным образом в обучении и воспитании, а это значит, что ему недостаточно только самому владеть понятийным аппаратом науки. Так, в работе О.Б. Ермаковой выделена понятийная компетентность, обобщенными элементами которой являются знание понятий, применение понятий и рефлексия. Что касается компетентности учителя, то он должен быть способен эффективно и адекватно формировать у учащихся понятия науки. Особенно актуальным является развитие понятийной компетентности будущего учителя информатики -науки, понятийный аппарат которой обладает такими особенностями, как: развивающийся, междисциплинарный, экстралингвистический и системный характер терминологии.

Таким образом, под понятийной компетентностью будущих учителей

информатики в данном исследовании понимаем совокупность методологических знаний, умений и ценностных ориентаций, необходимых для организации учебно-познавательной деятельности школьников по формированию и развитию у них понятий информатики. Учитывая направленность современного образования на формирование у учащихся фундаментальных знаний и умений, а.также на приобретение ими опыта деятельности и ценностных ориентаций, на использование компетентностного подхода при определении целей и содержания обучения, мы отобрали знания, умения и ценностные ориентации, которыми должен овладеть будущий учитель информатики в процессе развития у него понятийной компетентности и обобщили их, выделив три компонента данной компетентности: когнитивный, конструктивный и рефлексивно-ценностный (табл. 1).

Таблица 1

Компоненты понятийной компетентности будущего учителя

Компонент Содержание компонентов

Инвариантная составляющая Вариативная составляющая для будушего учителя информатики

Когнитивный Распознавание, знание и воспроизведение понятий науки в контексте учебного материала. Знания психолого-педагогических основ формирования понятий; основ теории понятий: содержание, объем понятия; соотношение между термином и понятием; типы классификаций понятий в философии и логике; виды отношений между понятиями; мыслительные операции (логические методы), необходимые для образования понятий (анализ, синтез, сравнение, абстрагирование, обобщение, классификация и другие); способы введения понятия (индуктивный, дедуктивный) Осведомленность о развивающемся, междисциплинарном и системном характере понятийного аппарата информатики; осведомленность о путях термин ообразования в информатике; об аналитическом способе определения понятий в информатике

Конструктивный Умение дать определение термина, выделить понятийную основу; владение умением классификации; умение выделить сущностные характеристики понятия; умения конструировать собственную деятельность как учителя и учебную деятельность учащихся по формированию у них понятий науки Умение самостоятельно организовать свою учебно-познавательную деятельность по информатике для решения учебных задач репродуктивного и поискового характера, как с целью усвоения, так и с целью применения уже понятий информатики; умение выявлять внутри и межпредметные связи понятий информатики

Рефлексивно-ценностный Владение умениями понятийного обобщения в процессе решения предметных задач; оценка своих знаний научных понятий и теории понятий, их значимости; осознание себя в качестве субъекта учебной деятельности, способного к самоорганизации, самоуправлению, самоконтролю и самооценке; приобретение личного опыта работы по формированию понятий у учащихся Рефлексивное восприятие научных понятий информатики и их характера; осознание, оценка роли информатиче-ских знаний и понятий в формировании научной картины мира и фундаментальных знаний и умений

На основе анализа содержания компонентов понятийной компетентности будущих учителей информатики можно заключить, что у студентов она может быть развита на базовом, предметном или методологическом уровне. Под базовым понимаем некоторый условный уровень владения студентом понятиями информатики, приобретенный им до начала обучения в педвузе. Предметный уровень развития означает знание студентом понятий информатики и умение применять их в процессе решения задач предметной области. Владея методоло-

гическим уровнем развития компетентности, студент имеет представления о способах формирования у школьников понятий информатики в системе.

Усвоение понятий в процессе решения понятийно-терминологических задач (ПТЗ) рассмотрено в диссертационном исследовании Г.И. Железовской. Автор обосновывает систему логических действий, необходимых для решения таких задач: анализ, синтез, сравнение, обобщение, обнаружение различия и единства внутренних признаков, конструирование синтетического определения понятия. Используя деление ПТЗ на уровни, предложенное Г.И. Железовской, и учитывая особенности информатики, М.В. Петухова выделяет основные возможные типы понятийно-терминологических задач по курсу информатики (например, на выбор или перечисление существенных признаков и свойств понятия, на приведение примера и т. д.).

Считаем, что приведенный список типов задач не является достаточным и не охватывает все выделенные ранее компоненты понятийной компетентности, поэтому целесообразно в процессе развития понятийной компетентности будущих учителей информатики использовать понятийные задачи. Под понятийными задачами по информатике понимаем учебные задачи, исходными данными и/или результатом выполнения которых выступают понятия и термины информатики, и направленные на усвоение их содержания, объема и отношений.

Исходя из назначения задач, в их типологии выделены понятийно-терминологические и понятийно-методические задачи. Для осуществления целенаправленного и систематического развития компонентов понятийной компетентности задачи необходимо использовать в системе, которая, как система задач по информатике, содержит (согласно Н.И. Рыжовой) следующие взаимосвязанные и взаимосодействующие элементы: цель использования (развитие компонентов), содержание (понятийный аппарат информатики, теория понятий и психолого-педагогические основы формирования понятий), метод обучения (диалог как фактор, стимулирующий активную мыслительную деятельность студентов), организационные формы (лекции, практические занятия, семинары, фронтальная и индивидуальная работа, самостоятельная работа) и др., а также контроль (рис.1).

Кроме того, для обеспечения своей целостности и в связи со своим назначением система задач должна удовлетворять таким методическим принципам, как:

1. Соответствие понятийному аппарату информатики. Понятийные задачи для развития понятийной компетентности должны иметь понятийное содержание, определенное программами дисциплин вузовской информатики и школьного курса информатики; а также отражать специфику понятийного аппарата информатики, заключающуюся в его развивающемся, междисциплинарном, системном характере.

2. Дифференциация задач по уровням учебно-познавательной деятельности. Понятийные задачи для обеспечения развития мыслительной деятельности имеют уровневую организацию, соответствующую уровням учебно-познавательной деятельности: задачи на воспроизведение, поисковые и творческие задачи (по В.П. Беспалько, В.А. Сластенину, Ю.К. Бабанскому).

3. Направленность на активизацию мыслительных операций анализа, синтеза, сравнения, классификации, абстрагирования, обобщения. В логике и психологии (Дж. Брунер, Е.К. Войшвилло, Л.С. Выготский, С.Л. Рубинштейн, Н.Ф. Талызина, A.B. Усова, Н.И. Чуприкова, А.Н. Шимина) выделяют названные приемы мышления (мыслительные операции) как необходимые для формирования научных понятий в системе и рассматриваемые во взаимодействии.

Система понятийных задач

Понятийно-терминологические задачи I В -Гп1-«i Т '

и-чхънп

Понятийно-методические _задачи_

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ: ^ Соответствие понятийному аппарату информатики.

^ Дифференциация задач по уровням учебно-познавательной деятельности.

Направленность на активизацию мыслительных операций (анализ, синтез, сравнение, классификация, абстрагирование, обобщение). ^ Моделирование профессиональной деятельности будущего учителя информатики.

Полнота охвата компонентов понятийной компетентности

[Цель использования]-!Содержание }-{Методобучения }--(~Формы обучения -| Контроль

Рис. 1. Система понятийных задач по информатике Обозначение: В - задача на воспроизведение, П - поисковая задача, Т - творческая задача

4. Моделирование профессиональной деятельности будущего учителя информатики. В процессе развития понятийной компетентности студент ставится в ситуацию, в которой он как учитель должен знать принципы и уметь формировать у учащихся понятия информатики в системе и получить опыт соответствующей деятельности с помощью понятийно-методических задач.

5. Полнота охвата компонентов понятийной компетентности. Система понятийных задач, направленная на развитие понятийной компетентности будущих учителей информатики должна содержать набор задач для развития всех выделенных компонентов компетентности (когнитивного, конструктивного, рефлексивно-ценностного).

Обобщая все вышеизложенное, приходим к заключению, что процесс развития понятийной компетентности будущих учителей информатики в ходе предметной подготовки по информатике может осуществляться в два этапа, которые имеют преимущественную направленность на развитие компетентности на предметном или методологическом уровне. Выделение таких этапов обусловлено наличием в структуре понятийной компетентности учителя информатики выделенных уровней, а также соответствующих им терминологических и методических задач в системе понятийных задач.

В процессе анализа психологической, педагогической и методической литературы была разработана модель развития понятийной компетентности будущих учителей информатики (рис. 2), отражающая выделенные этапы и состоящая из следующих компонентов: целевого, содержательного, деятельност-но-регулятивного, результативного и контрольного.

Цель: развитие понятийной компетентности будущих учителей информатики

Социальный заказ

Профессиональная деятельность учителя

Этап I

Функция :разитие компетентности преимущественно на предметном уровне

Содержание:

Изучение понятий информатики Применение понятий в решении предметных задач Решение понятийио-терминологнческих задан Оценка предметных понятийных знаний и умений

Этап II

['Функция: развитие компетентности преимуще-твенно на методологическом уровне

Содержание: Изучение основ теории понятий Изучение псих.-пед. основ формирования понятийГ Изучение понятийного аппарата информатики Решение понятийно-методических задач Оценка методолог, понятийных знаний и умений

Рис. 2. Модель развития понятийной компетентности будущих учителей информатики, основанная на использовании системы понятийных задач

Основу рассматриваемой модели составляют понятийные задачи, или учебные задачи по информатике с понятийным содержанием. Разработанная модель обусловливает необходимость совершенствования целей, содержания, методов, организационных форм и приемов обучения дисциплинам предметной подготовки по информатике, т. к. совокупность данных элементов образует методическую систему обучения (по A.M. Пышкало).

Решению данной проблемы посвящена вторая глава «Методика предметной подготовки будущих учителей информатики, направленная на развитие их понятийной компетентности на основе использования системы понятийных задач», где в соответствии с теоретическими предпосылками раскрыты практические аспекты исследования.

Назначение понятийных задач - это развитие компонентов понятийной компетентности будущих учителей информатики на предметном и методологическом уровне. Для этого система задач должна включать оба выделенных типа понятийных задач: понятийно-терминологические и понятийно-методические. В соответствии с принципом дифференциации по уровням учебно-познавательной деятельности в исследуемой методике предметной подготовки будущих учителей информатики будем использовать понятийные задачи трех уровней сложности. Приведем полную типологию задач, раскрывая методику их использования и опираясь на принципы построения их системы. I. Понятийно-терминологические задачи.

1. ПТЗ на воспроизведение:

а) закончить перечисление;

б) установить соответствие между терминами и дефинициями;

в) указать в приведенном списке термин, не соответствующий остальным;

г) указать ближайшее родовое понятие для перечисленных терминов;

д) определить отношения между приведенными понятиями (род-вид, часть-целое, синонимия) (см. пример в таблице 2);

е) классифицировать список понятий (терминов) по выбранному основанию.

2. Поисковые ПТЗ:

а) перечислить все термины, которые необходимы для определения данного понятия;

б) создать иерархическую структуру заданного вида из перечисленных терминов;

3. Творческие ПТЗ:

а) представить графически отношения (связи) между приведенными терминами; найти межпредметные связи понятий;

б) составить логико-структурную схему понятий фрагмента выбранного понятийного поля из курса информатики.

ПТЗ включены в процесс обучения информатике, например, таким дисциплинам, как «Программное обеспечение ЭВМ», «Программирование», «Информационные системы» во время проведения лекций и практических занятий. В таблице 2 приведен пример задачи на сравнение, обобщение.

Таблица 2

Понятийная задача на определение отношений между понятиями

Понятия Отношения

Род-вид Часть-целое Синонимы Вид- Целое-часть Ничего из перечисл.

Значение поля / запись +

Запись / кортеж +

Обновление записи/ транзакция +

Реляционная БД / таблица + +

Таблица / реляционное отношение +

Составной ключ / простой ключ +

Поле / простой ключ +

Идентификатор объекта / поле +

В зависимости от целей обучения подбирается тот или иной вид задачи и её содержание. В процессе фронтальной работы по решению задачи для на-

правленной активизации у студентов мыслительных операций анализа, синтеза, классификации, абстрагирования, сравнения, обобщения (согласно третьему принципу построения системы задач), а также рефлексивной позиции целесообразно использовать диалог как методический приём решения задач. Для этого преподавателем подбираются вопросы типа «Какие виды... существуют?», «Что общего у... и...?», «Что является основанием классификации..?» и т. п.

Проиллюстрируем использование понятийных задач на практических занятиях. Дисциплина «Программирование» содержит раздел «Структуры данных», посвященный изучению таких структур как массив, множество, запись и файл. На практике студенты получают задания запрограммировать алгоритмы решения различных задач с использованием данных структур и их сочетаний. Умение применять данные понятия в процессе решения предметных задач говорит о мысленном совершении операции обобщения соответствующих понятий. Возможной понятийно-терминологической задачей для проверки этого послужит следующая (таблица 3): «определите значения указанных свойств для каждой структуры данных».

Таблица 3

Понятийная задача на определение сущностных характеристик объектов

Свойство Структура

Массив Множество Запись Файл

типизир. нетипнзир.

Упорядоченность элементов + - + -

Фиксированное количество элементов + - + - -

Способ доступа к элементам прямой последоват, прямой последоват., прямой

Однотипность элементов + 1

Понятийно-терминологическне задачи являются основой первого этапа развития понятийной компетентности будущих учителей информатики, направленного на развитие компетентности преимущественно на предметном уровне.

II. Понятийно-методические задачи (ПМЗ) могут состоять из двух частей. В первой части может происходить объяснение какого-либо знания теории понятий (что такое содержание, объем понятия, логические методы образования понятий, типы классификаций, виды отношений, логические операции над понятиями), а также задание на отработку этого знания с использованием понятий информатики. Вторая часть ПМЗ зависит от уровня сложности задачи:

1. В ПМЗ на воспроизведение студенту требуется сформулировать задание, аналогичное первой части задачи (по образцу), для другого понятия (понятий) информатики.

2. В поисковой ПМЗ студенту требуется сформулировать своё (новое) задание на отработку того же знания из теории понятий, используя другое понятие (понятия) информатики.

3. В творческой ПМЗ студенту необходимо сформулировать своё задание на отработку самостоятельно выбранного элемента теории понятий, которое должно отражать специфику понятийного аппарата информатики.

Пример понятийно-методической задачи:

«1. Классификация понятий - это распределение объема некоторого понятия по избранному основанию на ряд частей. Дано понятие «тип данных». Определите классы типов данных, к которым относятся следующие: массив, перечислимый, логический, файл, запись, множество, символьный, числовой.

2. а) на воспроизведение: Подберите другое понятие, объем которого можно классифицировать по признакам.

б) поисковая: сформулируйте своё задание на отработку навыка классификации понятий для другого понятия информатики».

Решение ПМЗ связано с развитием понятийной компетентности преимущественно на методологическом уровне и включено в процесс прохождения аудиторной учебной практики - особой интегрированной практики по информатике с элементами методики обучения. Такая цель практики, как углубление теоретической подготовки по информатике, позволила включить ее в структуру предметной подготовки по информатике. Учебная практика является своеобразным переходным звеном между дисциплинами предметной и методической подготовки будущих учителей информатики.

В ходе организации учебной практики будем использовать:

а) психолого-педагогические основы формирования понятий, теорию понятий, понятийный аппарат школьного курса информатики и понятийно-терминологические задачи по информатике в качестве содержания обучения;

б) понятийно-методические задачи в качестве метода обучения;

в) семинары и самостоятельную работу в качестве форм обучения.

Отметим одну важную особенность организации решения ПМЗ: контроль

осуществляется в виде защиты (используем проектор) и общего обсуждения аудиторией задач студента, что обеспечивает обратную связь, рефлексию (самоорганизацию мышления, осознание и принятие своих ошибок), взаимоконтроль. Кроме того, такая презентация своей работы ставит студента в ситуацию учителя на уроке. Он формулирует свою задачу (желательно с визуальной поддержкой) и, задавая вопросы, направленные на актуализацию мыслительных операций, подводит аудиторию к её решению. В результате студент - будущий учитель информатики - накапливает собственный набор ПТЗ задач и получает опыт обучения с их помощью понятиям информатики.

Таким образом, использование понятийно-методических задач в процессе развития понятийной компетентности будущих учителей информатики отвечает принципу моделирования будущей профессиональной деятельности.

Следует заметить, что развитие понятийной компетентности (тем более для учителя информатики) не является конечным процессом и не может закончиться с окончанием учебной практики, которая является формой обучения второго этапа. Однако дальнейшее продолжение этого процесса представляется очевидным и, в некоторой мере, итеративным (таблица 4), так как в течение почти всего периода обучения студенты продолжают изучать дисциплины информатики, где следует продолжать понятийно-терминологическую работу. Для развития компетентности на методологическом уровне в дальнейшем целесообразно использовать потенциал дисциплины «ТМОИ», а также активных

педагогических практик (возможный третий этап развития).

Таблица 4

Этапы развития понятийной компетентности будущих учителей информатики

Компонент Этап

-..-■■..'' I . ■■ 11 III (возможный)

Цель Развитие понятийной компетентности преимущественно на предметном уровне Развитие понятийной компетентности преимущественно на методологическом уровне Развитие понятийной компетентности на методологическом уровне

Дисциплины, практики «Программное обеспечение ЭВМ», «Программирование», «Информационные системы» Учебная практика Теория и методика обучения информатике, педагогическая практика

Формы Лекции, практические занятия Семинары, самостоятельная работа Семинары, практика

Содержание Понятийный аппарат дисциплин предметной подготовки по информатике Псих.- псд. основы формирования понятий; теория понятий; понятийный аппарат школьной информатики; ПТЗ Понятийный аппарат школьной информатики

Основной метод Метод понятийно- терминологических задач Метод понятийно-методических задач Метод понятийно-методических задач, проектный метод

Методические приёмы Активизация мыслительных операций: анализ, синтез, классификация, абстрагирование, сравнение, обобщение; диалоговое обучение; рефлексия; повторение; визуализация

Акцентируем внимание на том, каким образом (какого типа и на каком этапе) в этом процессе нами используются понятийные задачи. Способы их использования соотносятся с этапами деятельности согласно регулятивному подходу в обучении (A.C. Шаров). Тогда рассмотрим, как решение понятийных задач соответствует знаковой, моделирующей и проективной деятельности.

На первом этапе - в ходе обучения дисциплинам информатики (до учебной практики) - используем понятийно-терминологические задачи (разного уровня сложности) в качестве метода обучения, что обеспечивает овладение студентами знаковой деятельностью, так как в данном процессе происходит:

1. усвоение и отработка, осмысление информатических понятий в их взаимосвязях; при этом изучаемые понятия и регулятивные действия закрепляются в различных формах активности студента (повторение, диалог, выполнение заданий);

2. систематизация усвоенных понятий, осознание возможностей использования приобретенных знаний в своей учебно-познавательной деятельности, рефлексивно оформленных для студента как ценностно-смысловая система.

На втором этапе - при прохождении учебной практики - используем понятийно-терминологические задачи и деятельность по их разработке и формулированию в качестве содержания обучения и понятийно-методические задачи разного уровня сложности в качестве метода обучения, что обеспечивает:

1. моделирование будущей профессиональной деятельности будущего учителя информатики, а также рефлексивное оформление студентами заданного подхода в виде возможного проекта будущей деятельности по формированию у учащихся понятий информатики в системе, т. е. овладение студентами моделирующей деятельностью в процессе выполнения задач поискового и творческого типа;

2. разработку и формулирование студентами собственной коллекции понятийных задач и апробирование ее в процессе защиты в аудитории, т.е. реализацию проекта деятельности в конкретной ситуации, где формируются регулятивные умения и навыки студента по применению усвоенных знаний на практике, т.е. его проективная деятельность.

Таким образом, рассмотренная методика, основанная на использовании системы понятийных задач совместно с диалогом как методическим приемом обучения, оказывает влияние на развитие всех компонентов понятийной компетентности будущих учителей информатики; когнитивного, конструктивного, рефлексивно-ценностного, что отвечает принципу полноты охвата компонентов при построении системы понятийных задач.

Наряду с теоретическим исследованием была проведена опытно-поисковая работа с целью проверки сформулированной гипотезы и основных положений диссертации, которая проходила с 2004 по 2009 годы и включала три этапа: констатирующий, поисковый и формирующий. В эксперименте приняли участие около 160 студентов - будущих учителей информатики (специальность «030100 Информатика») - ОмГПУ. Работа осуществлялась в естественных условиях педагогического процесса предметной подготовки студентов.

Результаты констатирующего этапа опытно-поисковой работы свидетельствуют о невысоком уровне развития понятийной компетентности у будущих учителей информатики, что проявляется в неосознанном или некорректном владении понятийным аппаратом науки, отсутствии у студентов сведений о его специфике, о психологических механизмах формирования понятий и элементах теории понятий. У студентов не сформированы представления о системе понятий информатики как об объекте и средстве познания, а также о способах конструирования своей деятельности как учителя по формированию понятий информатики у учащихся. Что немаловажно, студенты испытывают некоторые потребности в развитии своей понятийной компетентности на предметном уровне, но не осознают её потенциала для методической подготовки.

Исходя из компонентного состава понятийной компетентности, были выделены критерии («когнитивный», «конструктивный», «рефлексивный»), которые позволяют диагностировать уровень понятийной компетентности студентов. Для каждого критерия были определены показатели и методики их диагностики. Также был разработан комплект диагностических материалов (анкеты, тесты, задания). После завершения поискового этапа были сделаны выводы:

1. фрагментарное включение понятийных задач в процесс обучения не обеспечивает целенаправленное развитие понятийной компетентности студентов, целесообразно построение системы задач;

2. Необходимо определить принципы использования системы понятий-

ных задач в процессе предметной подготовки по информатике на основе регу-лятивно-деятельностного подхода к обучению;

3. Потенциала только дисциплин информатики, а также дисциплины «ТМОИ», недостаточно для развития понятийной компетентности будущих учителей информатики на методологическом уровне.

Задача формирующего этапа работы (2007 - 2009 гг.) - проверка результативности применения в процессе предметной подготовки по информатике системы понятийных задач в рамках методики, направленной на развитие понятийной компетентности будущих учителей информатики.

Проверка достоверности результатов данного этапа опытно-поисковой работы обеспечивается путем количественного описания педагогического объекта изучения и статистической обработкой результатов (с помощью средств MS Excel), анализом результатов использования описанных средств и методов обучения на практике, интерпретацией результатов, полученных с применением методов математической статистики.

На данном этапе в эксперименте приняло участие 120 студентов: 60 человек в двух экспериментальных группах, 60 - в двух контрольных (4 выборки по 30 человек). Инновационным воздействиям подвергались студенты экспериментальных групп: ЭГ-1 (2007 - 2008), ЭГ-2 (2008 - 2009). А в контрольных группах (КГ-1 (2005 - 2006), КГ-2 (2006 - 2007)) обучение велось традиционно, специальной методики, направленной на развитие понятийной компетентности, не применялось. Отметим, что контрольные группы были сформированы в годы, предшествующие формирующему этапу опытно-поисковой работы.

Критериями результативности разработанной методики служили: . достоверное превышение средних показателей развития понятийной компетентности у студентов ЭГ по сравнению с КГ, устанавливаемое с помощью t -критерия Стьюдента;

. достоверный сдвиг распределения студентов ЭГ в сравнении с КГ по уровням развития понятийной компетентности (градации 5-11 баллов, 12-21, 22 - 27) в сторону более высоких уровней, подтверждаемый на основе tf - критерия Пирсона;

• статистическая неразличимость результатов КГ-1 и КГ-2, а также ЭГ-1 и ЭГ-2.

Сопоставление результатов развития понятийной компетентности в контрольных и экспериментальных группах (рис. 4).

Рис. 4, Динамика развития понятийной компетентности в контрольной и экспериментальной группе на начало и конец опытно-поисковой работы

Граничное значение t- критерия, с которым производилось сравнение, составляло tm = 2,035 (р = 0,05). Значения средних показателей: 16 (КГ-1), 17, 37 (КГ-2), 22, 37 (ЭГ-1) и 21,93 (ЭГ-2). Анализ приведенных данных позволяет заключить, что отсутствует статистически достоверное различие показателей между КГ-1 и КГ-2 (t = 1,05), ЭГ-1 и ЭГ-2 (i = 0,58). Это свидетельствует о неизменности результативности обучения при использовании только традиционной методики обучения и схем взаимодействия преподавателя со студентами и при использовании экспериментальной методики. В то же время, статистически достоверным оказывается превышение показателей ЭГ над КГ (г = 3,89), что мы связываем с позитивным влиянием экспериментальной методики. Таким образом, можно считать доказанным рост показателя результативности экспериментальных групп по сравнению с контрольными.

Сопоставление характеров распределения студентов контрольных и экспериментальных групп по уровням развития понятийной компетентности (рис. 5). Для выбранных 3-х градаций признака и статистической значимости р = 0,05 критическое значение ^-критерия Пирсона = 5,992. Из сопоставления экспериментальных значений с критическим делалось заключение о существовании или отсутствии статистически достоверных различий в характерах распределения студентов по градациям уровней развития понятийной компетентности. Анализ полученных данных позволяет заключить, что между КГ-1 с КГ-2 1,091) и ЭГ-1 с ЭГ-2 {{$)ж„=1,09) статистически значимого раз-

личия не обнаружено. Следовательно, традиционные подходы к организации обучения дисциплинам предметной подготовки не приводят к какому-либо достоверному заметному повышению уровня данной компетентности у будущих учителей информатики, а повышение уровня развития при использовании экспериментальной методики оказывается стабильным и воспроизводимым.

22-27

В КГ-1 23 КГ-2 И ЭГ-1 ЯЗГ-2

Рис. 5. Распределение студентов по уровням развития понятийной компетентности

Сопоставление данных для КГ-2 и ЭГ-1 ((^)жсп=13,392) свидетельствует о существовании достоверного различия распределений, состоящего в том, что распределение для экспериментальных групп смещается в сторону более высоких показателей развития, что свидетельствует о более высоком уровне развития понятийной компетентности, фиксируемого в экспериментальных группах.

Полученные выводы позволяют судить о результативности использования разработанной методики предметной подготовки будущих учителей информатики, направленной на развитие их понятийной компетентности и о том, что повышение уровня развития понятийной компетентности не может быть

объяснено случайными причинами, а является следствием специально организованной деятельности.

В заключении приведены полученные в ходе исследования результаты и выводы, которые полностью подтверждают гипотезу и говорят о решении поставленных задач:

1. Определены методологические аспекты развития понятийной компетентности будущих учителей информатики, под которой в работе понимается совокупность методологических знаний, умений и ценностных ориентаций, необходимых для организации учебно-познавательной деятельности школьников по формированию и развитию у них понятий информатики. Обосновано, что компоненты понятийной компетентности данных специалистов (когнитивный, конструктивный, рефлексивно-ценностный) проявляются у них на базовом, предметном и методологическом уровнях развития. Определено содержание компонентов и в соответствии с ним дана характеристика уровней развития понятийной компетентности будущих учителей информатики.

2. Выявлено, что основную роль в развитии понятийной компетентности в процессе предметной подготовки по информатике играют понятийные задачи, т. е. учебные задачи, исходными данными и/или результатом выполнения которых выступают понятия и термины информатики, и направленные на усвоение их содержания, объема и отношений. Определена типология понятийных задач, которая включает понятийно-терминологические и понятийно-методические задачи. Для обеспечения целенаправленного процесса развития понятийной компетентности будущих учителей информатики построена система понятийных задач, основанная на выделенных в работе методических принципах.

3. В рамках задачного подхода и на основе регулятивного подхода в обучении обоснована теоретическая модель развития понятийной компетентности будущих учителей информатики. Выявлено, что процесс ее развития в ходе предметной подготовки студентов должен включать два этапа, имеющих преимущественную направленность на развитие компетентности на предметном или на методологическом уровне.

4. Разработана методика предметной подготовки будущих учителей информатики, направленная на развитие их понятийной компетентности на основе использования системы понятийных задач.

5. Разработан комплекс взаимодополняющих критериев, отражающих результативность применения методики предметной подготовки будущих учителей информатики, которые позволяют диагностировать уровень развития понятийной компетентности студентов. Для каждого критерия определены показатели и методики их диагностики, а также разработан комплект диагностических материалов (анкеты, тесты, задания).

6. Формирующий этап опытно-поисковой работы доказал эффективность применения в учебном процессе разработанной методики на основе применения системы понятийных задач как инструмента развития понятийной компетентности будущих учителей информатики. Результаты исследования достоверны и воспроизводимы.

В качестве приоритетного направления дальнейшего исследования представ-

ляется целесообразным изучение проблемы развития понятийной компетентности будущих учителей информатики в процессе их методической подготовки. Основное содержание исследования отражено в публикациях: Публикации в научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Абрамченко, Н.В. Психолого-педагогические основы развития понятийной компетентности будущих учителей информатики / Н.В. Абрамченко // Омский научный вестник: ОмГТУ. - 2008. - № 3 (70). - С. 130 - 133.

2. Абрамченко, Н.В. Особенности и проблема развития понятийной компетентности будущего учителя информатики / Н.В. Абрамченко // Стандарты и мониторинг в образовании. - 2009. - № 2 (64). - С. 17 - 21.

Учебные пособия, научные статьи, материалы выступлений на конференциях:

3. Абрамченко, Н.В. Системный подход к определению понятия функции в математике и информатике как средство развития теоретического мышления студентов педвуза / Н.В. Абрамченко // Математика и информатика: наука и образование : межвуз. сб. науч. трудов : Ежегодник. Омск : Изд-во ОмГПУ,

2004. - Вып. 4. - С. 138 - 144.

4. Абрамченко, Н.В. Терминология как средство развития теоретического мышления студентов естественнонаучных специальностей педвуза на примере представления понятия функции / Н.В. Абрамченко, В.П. Пустобаев // Актуальные проблемы высшего гуманитарного образования и воспитания в Сибири : материалы Ш межвуз. науч.-метод. конф. - Омск : НОУ ВПО ОГИ — ООО ИПЦ «Сфера», 2005. - С. 55 - 62 . (авт. - 80 %).

5. Абрамченко, Н.В. Структурная целостность понятия функции в информатике / Н.В. Абрамченко, В.П. Пустобаев // Прикладная математика и информационные технологии: сб. науч. и метод, трудов. - Омск : Изд-во ОмГТУ,

2005. - С. 134 - 143. (авт. - 80 %).

6. Абрамченко, Н.В. Содержательная линия «Алгоритмизация и программирование» в терминах и определениях : учеб. пособие / Н.В. Абрамченко, В.П. Пустобаев. - М.: ВНТИЦ, 2005. - №50200500392. (авт. - 70 %).

7. Абрамченко, Н.В. Логико-содержательная модель терминологических полей информатики : учеб. пособие / Н.В. Абрамченко, В.П. Пустобаев, М.Ю. Саяпин // Омск: Изд.-во Омского экон. ин-та, 2005. - 124 с. (авт. - 50 %).

8. Абрамченко, Н.В. Логико-содержательная структура научной терминологии как модель изучения системы теоретических знаний в вузе (на примере информатики) / Н.В. Абрамченко // Образовательные технологии. -2006. - № 2. - С. 3 - 6.

9. Абрамченко, Н.В. Направленность терминологического моделирования учебного материала на развитие когнитивной компетентности будущего учителя информатики / Н.В. Абрамченко // Актуальные проблемы информатики и информационных технологий: материалы X междунар. науч.-прак. конф., Тамбов, 7-8 сентября 2006г. - Тамбов : Изд-во ТГУ, 2006. - С. 22 - 25 .

10. Абрамченко, Н.В. Использование задач для развития понятийной компетентности будущих учителей информатики в процессе их предметной подготовки / Н.В. Абрамченко, В.В. Котенко Н Вестник Нижневартовского гуманитарного университета. - 2010. - С. 3 - 6. (авт. - 80 %).

Лицензия № 020074 Подписано в печать 21.04.2010 Формат 60x84/16 Бумага офсетная Ризография

Печ. л. 1,5 Уч.-изд. л. 1,5

Тираж 100 экз. Заказ № П423.04.10

Издательство ОмГПУ: 644099, Омск, наб. Тухачевского, 14

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Абрамченко, Нина Владимировна, 2010 год

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗВИТИЯ ПОНЯТИЙНОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ИНФОРМАТИКИ.

1.1. Методологические аспекты развития понятийной компетентности будущих учителей информатики.

1.2. Понятийные задачи как средство развития понятийной. компетентности будущих учителей информатики.

1.3. Модель развития понятийной компетентности будущих учителей информатики на основе использования системы понятийных задач.

Выводы по материалам главы 1.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРЕДМЕТНОЙ ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ИНФОРМАТИКИ, НАПРАВЛЕННАЯ НА РАЗВИТИЕ ИХ ПОНЯТИЙНОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ НА ОСНОВЕ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИСТЕМЫ ПОНЯТИЙНЫХ ЗАДАЧ.

2.1. Содержательный компонент методики предметной подготовки будущих учителей информатики.

2.2. Процессуальный компонент методики предметной подготовки будущих учителей информатики.

2.3. Организация и результаты опытно-поисковой работы.

Выводы по материалам главы II.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Развитие понятийной компетентности будущих учителей информатики в процессе их предметной подготовки"

Государственная программа «Образование и развитие инновационной экономики: внедрение современной модели образования в 2009-2012 годы» предусматривает ориентацию школьного образования на формирование практических умений, на способность применять знания, реализовывать собственные проекты. При этом «. речь не идёт о заучивании простых алгоритмов, а, напротив, о подлинной фундаментализации школьного образования, при которой акцент делается не на запоминание энциклопедического набора знаний из разных областей, а на овладение фундаментальными умениями коммуникации, анализа, понимания, принятия решений»1. Инновационное развитие страны, как указано в программе, требует, чтобы к 2015 году все учебные программы, учебные материалы и методы обучения были обновлены с использованием элементов компетентностного подхода.

Исследования в области профессиональной компетентности отражены в трудах Б.С. Гершунского, Э.Ф. Зеера, А.П. Тряпицыной, A.B. Хуторского и

1 Государственная программа «Образование и развитие инновационной экономики: внедренне современной модели образования в 2009-2012 годы». - http://mon.gov.ru/files/materials/4674/avgust08.doc (25.03.2009) др.; в области профессиональной компетентности учителя - В.А. Адольфа, Т.В. Добудько, М.П. Лапчика, В.А. Сластёнина. В настоящее время принято понимать профессиональную компетентность педагога как единство его теоретической и практической готовности к осуществлению педагогической деятельности, которая состоит в обучении и воспитании.

Структура и содержание подготовки учителей информатики исследовались в работах Т.А. Бороненко, Т.В. Добудько, М.П. Лапчика, И.В. Левченко, Н.И. Пака, М.И. Рагулиной, Н.И.Рыжовой, М.В.Швецкого и др. В частности, в них обсуждается методика формирования базовых понятий информатики. Следует отметить, что аспекты обучения школьников базовым понятиям рассматриваются, как правило, в рамках методической составляющей подготовки будущих учителей. Это отражено и в Государственном образовательном стандарте. Вместе с тем потенциал предметных дисциплин в части подготовки будущих учителей к формированию у школьников системы понятий информатики почти не используется. Мы считаем, что его раскрытие позволит обеспечить преемственность предметной и методической подготовки, что отвечает важным задачам профессионального образования.

Таким образом, развитие понятийной компетентности будущих учителей информатики целесообразно осуществлять не только при изучении ими общепрофессиональных дисциплин, таких как психология, педагогика, теория и методика обучения информатике и во время прохождения практик, но и при обучении их дисциплинам предметной подготовки. Практическая реализация такого подхода обусловливает необходимость разработки специальной методики предметной подготовки в рамках традиционной организации учебного процесса. При этом средством развития понятийной компетентности могут являться специальные понятийные задачи, т.е. учебные задачи, исходными данными и/или результатом выполнения которых выступают понятия и термины информатики, и направленные на усвоение их содержания, объёма и отношений.

Обобщение результатов анализа методологической, научно-методической, психолого-педагогической литературы и практики профессиональной подготовки будущих учителей информатики позволило выявить следующие противоречия: в между требованием, предъявляемым обществом к профессиональной и, в частности, методической подготовке современных учителей информатики и недостаточной направленностью традиционного содержания '' дисциплин предметной подготовки на развитие у будущих учителей понятийной компетентности; п между возможностью осуществлять развитие понятийной компетентности у будущих учителей информатики при изучении ими дисциплин предметной подготовки и недостаточной разработанностью необходимых теоретических основ; п между необходимостью обеспечения профессиональной направленности при развитии понятийной компетентности в процессе предметной подготовки будущих учителей информатики и отсутствием соответствующей методики их предметной подготовки.

Объект исследования: процесс предметной подготовки будущих учителей информатики.

При достижении указанной цели мы руководствовались следующей гипотезой: в процессе обучения дисциплинам предметной подготовки будущих учителей информатики произойдёт значимое развитие их понятийной компетентности, если: п будут выделены следующие компоненты понятийной компетентности будущих учителей информатики: когнитивный, конструктивный и рефлексивно-ценностный, проявляющиеся на базовом, предметном и методологическом уровне развития данной компетентности; будут выделены два этапа развития понятийной компетентности будущих учителей информатики, характеризующиеся направленностью на развитие компетентности преимущественно на предметном или на методологическом уровне и завершающиеся контролем сформированности компонентов компетентности у студентов; и методика предметной подготовки будущих учителей информатики, направленная на развитие их понятийной компетентности, будет строиться на основе использования системы понятийных задач разного типа и уровня сложности, что обеспечит для студентов возможность изучения понятий информатики параллельно с освоением научных основ их формирования у учащихся.

В соответствии с предметом, целью и гипотезой были сформулированы следующие задачи исследования:

5. Разработать диагностический инструментарий для оценки результативности применения предложенной методики предметной подготовки.

Методологической основой исследования являются деятельностный и регулятивный подходы к обучению (JI.C. Выготский, В.В. Давыдов, C.JI. Рубинштейн, A.C. Шаров и др.), компетентностный подход в образовании (Э.Ф. Зеер, В.А. Сластёнин, А.П. Тряпицына, A.B. Хуторской), а также фундаментальные труды в области теории и методики обучения информатики в вузе (A.A. Кузнецов, М.П. Лапчик, A.B. Могилёв, Н.И. Рыжова, М.В. Швецкий).

Теоретической основой исследования выступают: и основы теории понятий (Е.К. Войшвилло, Д.П. Горский, Д. Брунер); и психолого-педагогические основы формирования понятий

JI.С. Выготский, C.JI. Рубинштейн, Н.Ф. Талызина, A.B. Усова, Н.И. Чуприкова, Д.В. Эльконин и В.В. Давыдов); и исследования терминологии информатики (В.М. Лейчик, Ю.Н. Марчук); в дидактические принципы организации учебно-познавательной деятельности обучаемых (Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, И.Я. Лернер);

13 задачный подход в обучении (Г.А. Балл, Е.И. Машбиц).

Решение поставленных задач и проверка гипотезы осуществлялись с использованием следующего комплекса методов исследования: теоретических (анализ философской, психолого-педагогической, методической литературы, нормативной документации); эмпирических (анкетирование, беседа, изучение продуктов деятельности, наблюдение, педагогический эксперимент, поэлементный и пооперационный анализы, самооценка, ранжирование, тестирование); методов статистической и математической обработки экспериментальных данных и их интерпретации.

Научная новизна исследования заключается в том, что:

3. Разработана методика предметной подготовки будущих учителей информатики, направленная на развитие их понятийной компетентности, на основе использования системы понятийных задач разного типа и уровня сложности, что обеспечивает для студентов возможность изучения понятий информатики параллельно с освоением научных основ их формирования у учащихся.

Теоретическая значимость исследования заключается в том, что: ° выделены уровни развития понятийной компетентности будущих учителей информатики: базовый, предметный и методологический, каждый из которых характеризуется сформированностью у будущих специалистов совокупности методологических знаний, умений и ценностных ориентации, необходимых для организации учебно-познавательной деятельности школьников по формированию и развитию у них понятий информатики; сформулированы принципы построения системы задач, использование которых предусматривает развитие у будущих учителей информатики понятийной компетентности: соответствие понятийному аппарату информатики, соответствие разным уровням учебно-познавательной деятельности; направленность на активизацию мыслительных операций (анализа, синтеза, сравнения, классификации, абстрагирования, обобщения), моделирование будущей профессиональной деятельности, полнота охвата компонентов (когнитивного, конструктивного и рефлексивно-ценностного); а разработана модель процесса развития понятийной компетентности будущих учителей информатики, предусматривающая выделение в нём двух этапов, характеризующихся направленностью на развитие данной компетентности преимущественно на предметном или на методологическом уровне и завершающихся контролем сформированности компонентов компетентности у студентов; п разработан диагностический инструментарий оценки результативности применения предложенной методики предметной подготовки будущих учителей информатики, направленной на развитие их понятийной компетентности, предусматривающий измерение уровня названной компетентности.

Практическая значимость исследования состоит в том, что: и разработанная система задач, этапы и способы использования которой обеспечивают развитие понятийной компетентности будущих учителей информатики, дополняет методическое обеспечение дисциплин предметной подготовки; результаты данного исследования апробированы и внедрены в процесс предметной подготовки по информатике в ГОУ ВПО «Омский государственный педагогический университет» (далее ОмГПУ), а именно в процесс обучения таким дисциплинам, как «Программное обеспечение ЭВМ», «Программирование», «Информационные системы», а также в процесс организации учебной практики, что обеспечивает совершенствование методической системы подготовки будущих учителей информатики;

0 материалы и выводы диссертационного исследования могут быть использованы в процессе обучения информатике в школах, вузах и сфере повышения квалификации, а также при составлении методических и учебных пособий для будущих учителей информатики.

Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечиваются научной обоснованностью исходных теоретических положений; применением методов, адекватных целям, задачам и логике исследования; репрезентативностью эмпирических результатов; опытноэкспериментальным подтверждением правомерности теоретических выводов и практических рекомендаций; возможностью воспроизведения и использованием полученных результатов в процессе обучения информатике в вузе.

На третьем этапе (2008 — 2009 гг.) проводилась опытно-поисковая работа по оценке эффективности применения разработанной методики; осуществлялись обработка и анализ данных, полученных в ходе формирующего этапа опытно-поисковой работы; систематизация и обобщение результатов исследования, их качественный и количественный анализ; формулирование выводов исследования и оформление текста диссертации.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные теоретические положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на заседаниях кафедр информатики и вычислительной техники ОмГПУ (Омск, 2005 - 2009 гг.) и КГПУ (Красноярск, 2010). Теоретические положения и выводы диссертационной работы отражены в статьях, докладах, опубликованных автором. Апробация осуществлялась посредством участия в научно-практических конференциях: 1П межвузовской научно-методической конференции «Актуальные проблемы высшего гуманитарного образования и воспитания в Сибири» (Омск, 2004), X Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы информатики и информационных технологий» (Тамбов, 2006). Основные положения исследования отражены в 10 публикациях, в том числе две - в журналах, рекомендуемых ВАК РФ.

На защиту выносятся следующие положения:

2. Система задач, направленная на развитие понятийной компетентности будущих учителей информатики, должна строиться на основе следующих принципов: соответствие понятийному аппарату информатики; соответствие разным уровням учебно-познавательной деятельности; направленность на активизацию мыслительных операций (анализа, синтеза, сравнения, классификации, абстрагирования, обобщения), моделирование будущей профессиональной деятельности, а таюке принцип полноты охвата компонентов (когнитивного, конструктивного и рефлексивно-ценностного).