автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Совершенствование подготовки учителей информатики путем введения элементов информационного моделирования в проектирование программных средств учебного назначения

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Сметанников, Андрей Леонидович, 2000 год

Оглавление

Введение

Глава 1. Теоретическая и технологическая подготовка 10 учителей информатики в пединституте

§1 Общие вопросы подготовки будущих учителей 10 информатики

§2 Основные тенденции развития содержания обуче- 18 ния информатике.

§3 Проектирование программных средств учебного 33 назначения как необходимый компонент информационной подготовки будущих учителей информатики

Глава 2. Курс «Элементы проектирования программных 43 средств учебного назначения», как связующее звено между теоретической и практической подготовкой будущих учителей информатики

§1 Цели и задачи курса

§2 Содержание специального курса «Элементы про- 50 ектирования программных средств учебного назначения»

2.1. Содержание лекционной части курса

2.2. Лабораторный практикум

2.3. Средства проведения курса «Элементы 70 проектирования программных средств учебного назначения»

2.4. Организационные формы и методы прове- 80 дения курса «Элементы проектирования программных средств учебного назначения»

2.5. Роль и место курса «Элементы проектиро- 88 вания программных средств учебного назначения» в процессе подготовки будущих учителей информатики

§3 Описание педагогического эксперимента

3.1. Проведение эксперимента по апробации 94 курса

3.2.Оценка результатов проведения экспери- 103 мента

Введение диссертации по педагогике, на тему "Совершенствование подготовки учителей информатики путем введения элементов информационного моделирования в проектирование программных средств учебного назначения"

Актуальность. Одним из главных вопросов информатизации образования является подготовка учителей информатики к использованию в учебном процессе программных средств учебного назначения.

Вопросам целесообразности и эффективности их использования были посвящены работы: Я. А. Ваграменко, А. А. Кузнецова, И. В. Роберт, Н. В. Сафроновой, Т. А. Сергеевой и др.

Важность этого вопроса для подготовки учителей информатики подчеркивалась в работах М. И. Желдака, С. А. Жданова, В. А. Касторновой, Э. И. Кузнецова, В. И. Пугача, М. В. Швецкого и др.

При этом отмечалось, что для учителя информатики одинаково важно знать методические аспекты применения компьютера и информационных технологий в учебном процессе и уметь проектировать и самостоятельно разрабатывать программные средства учебного назначения.

В частности, Э. И. Кузнецов подчеркивал, что в системе подготовки учителя информатики в педагогических вузах должна стать приоритетной подготовка учителя нового типа - специалиста по педагогическому и ор-ф ганизационному применению информационных технологий. Учитель информатики должен не только обучать информатике, но и быть проводником использования информационных технологий при изучении других предметов.

Вместе с тем следует отметить, что эти две основные задачи решаются, как правило, изолированно друг от друга.

Хотя в Государственном образовательном стандарте высшего профессионального образования по специальности «030100 - информатика» имеются разделы, включающие в себя темы, посвященные вопросам проектирования программных средств учебного назначения (например, при изучении дисциплины «Языки и методы программирования» предусматривается знакомство с такими темами: «Проектирование программ», «Технология разработки программ» и т. п.), их изучение является в значительной мере не связанным с основными тенденциями развития содержания теоретической подготовки по информатике. Между тем в последние годы наметилась явная тенденция к усилению теоретического, мировоззренческого, аспекта в школьном и вузовском обучении информатике. В этом направлении работали С. А. Бешенков, К. К. Колин, А. А. Кузнецов, А. С. Лесневский, В. Ю. Лыскова, Н. В. Матвеева, М. Н. Мысин, Е. А. Ракитина и др.

В частности, была подчеркнута важность темы «Информационного моделирования» как связующего компонента между теоретической и прикладной частями обучения информатике.

Все вышеназванное определяет проблему исследования: связать содержание обучения в области использования информационных технологий, в частности, программных средств учебного назначения, с современным содержанием теоретической подготовки студентов по информатике, в частности, с темой «Информационное моделирование».

Объект исследования - процесс подготовки учителей информатики в педагогических вузах.

Предмет исследования — совершенствование содержания подготовки учителей информатики на основе введения элементов формализации и моделирования.

Цель исследования состоит в разработке содержания обучения основам проектирования программных средств учебного назначения с использованием элементов информационного моделирования. 6

Гипотеза исследования состоит в том, что введение в содержание подготовки учителей информатики элементов информационного моделирования позволит связать обучение проектированию программных средств с теоретической подготовкой в области информатики, что приведет к повышению эффективности обучения в целом.

Исходя из цели и гипотезы, были сформулированы следующие частные задачи исследования:

• Проанализировать подходы к формированию содержания подготовки в области использования информационных технологий студентов педагогических вузов, выявить связь данных подходов с основными тенденциями развития современного курса информатики.

• Дать обоснование включения элементов информационного моделирования в содержание обучения проектированию программных средств учебного назначения.

• Разработать содержание и структуру курса «Элементы проектирования ПСУН», реализующего данный подход.

• Экспериментально проверить эффективность разработанного содержания.

Для достижения поставленной цели и проверки исходных положений гипотезы были использованы методы теоретического исследования (теоретический анализ педагогической, психологической, технической литературы по проблеме исследования), методы эмпирического исследования (анкетирование, интервьюирование, наблюдение, тестирование и обобщение педагогического опыта, оценка существующих программно-педагогических средств, изучение и анализ результатов деятельности преподавателей).

Методологической основой нашего исследования послужили работы U

А. П. Ершова, А. А. Кузнецова, С. Г. ГрЙГГСгрьева, С. А. Бешенкова и др., раскрывающие тенденции развития предмета информатики в средней школе, В. М. Монахова, И. В. Роберт, А. Л. Денисовой и др., в которых исследуются проблемы внедрения в образование новых информационных технологий, а также труды Э. И. Кузнецова, М. П. Лапчика, И. В. Марусевой, А. В. Могилева, В. И. Пугача, И. А. Румянцева, М. В. Швецкого и др., посвященные преподаванию информатики в педагогических вузах.

Организация и этапы исследования. Исследование проводилось в несколько этапов.

На первом этапе (1995 г.) анализировалось современное состояние исследуемой проблемы в теории и практике; изучение научной литературы, исследований послужило базой для постановки и обоснования темы исследования, его цели и предмета, для обоснования гипотезы, задач.

Второй этап (1995-1997 гг.) был посвящен опытнои »»» к* экспериментальной работе, в ходе которой проверялась и уточнялась гипотеза исследования, разрабатывалось содержание информационной ком поненты готовности учителя информатики к проектированию и оценке программных средств учебного назначения в профессиональной деятельности, анализировались и систематизировались полученные данные, совершенствовалась методическая система подготовки студентов педвуза к проектированию и оценке программных средств.

На третьем этапе (1997-1998 гг.) осуществлялось тематическое осмысление эмпирических данных, производилась оценка результатов, их <* статистическая обработка. Были сформулированы выводы исследования.

Научная новизна заключается в том, что обосновано включение элементов информационного моделирования в содержание обучения проектированию программных средств учебного назначения, что позволило связать теоретическую и технологическую подготовку будущих учителей информатики.

Теоретическая значимость исследования состоит в определении содержания обучения проектированию программных средств учебного назначения, при котором данные понимаются как информационная модель предметной области, а программа - как информационная модель деятельности.

Практическая значимость исследования заключается в том, что:

• разработано содержание курса «Элементы проектирования программных средств учебного назначения», реализующее сформулированные подходы;

• разработано специальное педагогическое инструментальное средство для проведения занятий по этому курсу и методика его использования в учебном процессе.

Внедрение результатов исследования. Разработанный оригинальный спецкурс с 1995 года читается на кафедре информатики и вычислительной техники в Самарском государственном педагогическом университете.

Апробация результатов исследования. Ход и результаты исследования обсуждались на семинарах кафедры ИиВТ Самарского государственного педагогического университета, в лаборатории методики обучения информатике ИОСО РАО, на 4-ой Российской научно-методической конференции «Пути и методы совершенствования учебного процесса» (г. Самара, 1997 г.), 1-ой и 2-ой Всероссийской научно-практической конференции «Информатика и информационная культура в современной школе» (г. Самара, 1996 г.), на Российской научно-практической конференции «Фундаментализация образования в современном обществе» (г. Уфа, 1997 г.), на Международном научно-практическом семинаре «Тенденции становления и развития информационного бизнеса России» (г. Тамбов, 1998 г.).

На защиту выносятся следующие положения:

• введение элементов информационного моделирования при ПСУН позволит связать технологический и теоретический концентры курса информатики в пединституте, повысить эффективность обучения технологии создания учебных программных средств;

• теоретические аспекты проектирования ПСУН выделяются на основе понимания данных и программы как информационных моделей, изучение которых включено в теоретическую подготовку студентов по информатике.

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

Заключение

В результате проведенного теоретического и экспериментального исследования были сделаны следующие выводы:

• разработанное содержание и структура курса «Элементы проектирования программных средств учебного назначения», а также методика его преподавания позволяют эффективно использовать элементы информационного моделирования для проектирования ПСУН, что повышает эффективность обучения информатике в целом;

• созданная инструментальная среда разработчика ПСУН существенно повышает эффективность проведения курса «Элементы проектирования программных средств учебного назначения».

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Сметанников, Андрей Леонидович, Москва

1. Абраш М. Таинства программирование графики. Киев: книжная редакция ЗАО «ЕвроСИБ», 1995.

2. Аммерал JI. Машинная графика на персональных компьютерах. М.: «Сол Систем» / Перевод с англ. Львова В.А.

3. Аммерал JI. Принципы программирования в машинной графике. М.: «Сол Систем» / Перевод с англ. Львова В.А.

4. Аммерал Л. Программирование графики на Турбо Си. М.: «Сол Систем» / Перевод с англ. Львова В.А.

5. Аналитический обзор по проблеме «Образование и информатика» (понятия, состояние, переспективы). II Международный конгресс ЮНЕСКО ОБРАЗОВАНИЕ и ИНФОРМАТИКА. Москва, 1996.

6. Белошапка В.К., Лесневский А.С. Основы информационного моделирования // Информатика и образование, 1989, 3, С. 3-17.

7. Белошапка В.К., Лесневский А.С.О классификации учебных программных средств и изучении основ информатики и вычислительной техники в средней школе: опыт и перспективы. М., 1987. С. 168-172.

8. Беляева И.Н. Перспективы и возможности курса информатики на современном этапе // Информатика и образование, 1996, 4, с. 24-25.

9. Беспалько В.П. Основы теории педагогических систем. М.1979.

10. Бешенков С.А., Гейн А.Г., Григорьев С.Г. Информатика и информационные технологии. — Екатеринбург, 1995.

11. Бешенков С.А. Развитие содержание обучения информатике в школе на основе понятий и методов формализации. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук. Москва, 1994.

12. Бешенков С.А. Школьная информатика: новый взгляд, новый курс // Педагогическая информатика, 1993, 2, с. 5-10.

13. Богданова Д.А., Федосеев А.А. Проблемы дистанционного обучения в России // Информатика и образование, 1996, 3, с. 94-97.

14. Бороненко Т.А. Концепция школьного курса информатики. Учебное пособие. СПб.: Высшая административная школа мерии, 1995.

15. Бороненко Т.А., Лебедева И.А., Рыжова Н.И., Швецкий М.В. Модель школьного курса информатики // Компьютеры в образовании: Тезисы Докл. Всероссийской конференции. Санкт-Петербург, 1993.

16. Бороненко Т.А., Рыжова Н.И., Швецкий М.В. К вопросу об онтологическом понятии «информатика»// Вопросы теории и практики обучения информатике. Сборник научных трудов. Санкт-Петербург, 1996. с.11-17

17. Боэм Б., Браун Дж., Каспар X., Липов М., Мак-Леод Г., Мерит М. Характеристики качества программного обеспечения. М.: Изд-во «МИР», 1981.

18. Вирт Н. Алгоритмы + структуры данных = программы. М.: «Мир», 1985.

19. Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных. М.: Мир, 1989.

20. Гардан И., Люка М. Машинная графика и автоматизация конструирования. М.: Мир. 1987.

21. Гершунский Б.С. Компьютеризация в сфере образования: проблемы и перспективы. М.: Педагогика, 1987.

22. Григорьев С.Г. Реализация системы логического программирования для ПК с ограниченными ресурсами и их применение. Дисс. докт. пед. наук М. 1993.

23. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Государственные требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности «030100 ИНФОРМАТИКА». Москва, 1995.

24. Денисова А.Л. Теория и методика профильной подготовки студентов на основе информационных технологий Дисс. док. пед. наук, Москва, 199426