Концепция подготовки учителей информатики в педагогическом университете

УДК 001.8(07):378 ББК 74.261.63:74.480

Кипнис Михаил Маркович

доктор физико-математических наук, профессор кафедра математического анализа Челябинский государственный педагогический университет

г.Челябинск Поднебесова Галина Борисовна кандидат педагогических наук, доцент

кафедра информатики и методики преподавания информатики Челябинский государственный педагогический университет

г.Челябинск Kipnis Mikhail Markovich Doctor of Physics and Mathematics, Professor Chair of Mathematical Analysis Chelyabinsk State Pedagogical University Chelyabinsk Podnebesova Galina Borisovna Candidate of Pedagogics, Assistant Professor

Chair of Computer Science and Teaching Methods of Computer Science Chelyabinsk State Pedagogical University Chelyabinsk

Концепция подготовки учителей информатики в педагогическом

университете

Computer Science Teachers' Training Concept at Pedagogical University

Статья посвящена рассмотрению основных содержательных аспектов предметной подготовки учителей информатики и необходимости усиления теоретической и методической составляющей такой подготовки на основе широкого использования компьютерных технологий.

In the article the authors consider the basic substantial aspects of Computer Science teachers' subject training and necessity of strengthening the theoretical and methodical component of such training on the basis of wide usage of computer technologies.

Ключевые слова: образование, концепция, учитель информатики, педагогический университет, фундаментальная подготовка учителя, компьютерные технологии, информационно-обучающую среда, информационное образовательное пространство.

Key words: education, concept, Computer Science teacher, pedagogical university, fundamental teachers' training, computer technologies, information-and-training environment, information educational space.

В связи с переходом на ФГОС и новыми требованиями к уровню подготовки учителя информатики возникает необходимость в совершенствовании преподавания информатики в ВУЗе и школе.

В методическом письме Министерства образования и науки РФ, Российской академии образования, института общего среднего образования «О совершенствовании подготовки по информатике» говорится о необходимости формирования научных основ для освоения новых технологий. О теоретической направленности содержания обучения информатике в школе говорится также в статье В.С. Леднева, А.А. Кузнецова, С.А. Бешенкова [4].

Результаты современных научных исследований указывают на необходимость совершенствования подготовки специалиста с квалификацией «учитель информатики». Вопросы фундаментальной подготовки учителя информатики находятся в поле зрения ученых. Многие авторы выделяют математические основания информатики как необходимое условие фундаментализации подготовки будущего учителя [2, 5]. К таким математическим основам относят «Формальные языки», «Формальную семантику языков программирования», «Доказательство правильности императивных программ» и др.

В концепции предметной подготовки, предложенной Ждановым С.А., Матросовым В.Л., Лапчиком М.П., Шари В.П [1], учебные курсы предметной подготовки учителя информатики разбиты на три блока: теоретико-методологический, программно-технологический и предметно-методический. По мнению авторов, основной тенденцией в формировании содержания теоретико-методологического блока является повышение уровня фундаментальных знаний в области научных дисциплин.

В педагогических университетах эта проблема решена за счет введения в стандарты нового поколения курсов «Элементы абстрактной и компьютерной алгебры», «Основы искусственного интеллекта», «Теория алгоритмов» и др.

Переход на двухуровневую систему высшего образования также будет способствовать совершенствованию подготовки будущих учителей -бакалавров и магистров педагогического образования.

Мы придерживаемся мнения, что для совершенствования подготовки будущих учителей информатики необходимо усиление теоретической составляющей в курсе информатики. В настоящее время возрастает потребность в знаниях, скорость обновления которых мала. Информатика -быстро развивающаяся отрасль знаний. Поэтому будущие учителя кроме практических навыков, должны иметь прочные теоретические знания. В каждом курсе выделяется некоторое ядро, являющееся основой данного предмета. Обучение строится по следующей схеме: раскрываются общие теоретические вопросы курса, затем показывается практическое применение данной теории, предлагаются задания на закрепление материала. Так, например, в курсе программирования сначала даются основные понятия языков программирования безотносительно к конкретному языку. Это позволяет заложить теоретические основы для изучения любого языка программирования.

Мы также предлагаем студентам такие курсы по выбору, как «Введение в теорию нечетких множеств», «Криптография», «Теория игр». Данные курсы способствуют формированию математической культуры и демонстрируют возможности применения математического аппарата для решения разнообразных задач, в том числе, и в области информатики.

Для того, чтобы учитель был в состоянии обеспечить необходимый уровень преподавания, он должен быть к этому подготовлен. По нашему мнению, совершенствовать подготовку учителя необходимо и в области предметной, и в области методической подготовки на основе широкого использования компьютерных технологий.

Все дисциплины предметной подготовки будущего учителя информатики можно разбить на три группы:

- обеспечивающие математическую подготовку («Математика», «Математическая логика», «Теория вероятностей», «Дискретная математика»);

- формирующие навыки работы с компьютером и программирование («Информационные технологии», «Технологии программирования»);

- дающие теоретическое обоснование практическому блоку («Элементы абстрактной и компьютерной алгебры», «Теория алгоритмов», «Теоретические основы информатики»);

Эти три группы являются основными составляющими предметной подготовки учителя информатики.

Первая группа дисциплин формирует математическую культуру, вооружает студентов необходимым математическим аппаратом.

Вторая группа - это практический блок, обеспечивающий овладение студентами основными технологиями, в том числе, программированием. Следует отметить, что этим направлениям уделяется большое внимание в курсе «Теория и методика обучения информатике», так как изучению компьютерных технологий, а также элементам программирования, уделяется большое внимание в школьном курсе информатики.

И, наконец, третья группа, на наш взгляд наиболее важная, подводит теоретическую основу под все ранее изученное, так как предметы этой группы являются базой, теоретическим обобщением результатов, которые используются в настоящее время в информатике.

Так, курс «Элементы абстрактной и компьютерной алгебры» знакомит студентов с важнейшими алгоритмами, используемыми в системах компьютерной алгебры. Системы компьютерной алгебры (Mathematica, Mathcad, Maple V и др.) позволяют производить вычисления в символьном виде, что дает возможность использовать их для решения широкого круга задач [6, 7] .

Таким образом, выделенные группы являются каркасом предметной подготовки учителя информатики с точки зрения ее содержания. Кроме того, в плане методической подготовки студентов к работе в профильной школе [2] в региональный компонент стандартов второго поколения нами введен курс «Профильное обучение». Основной целью данного курса является знакомство студентов с основным направлениями модернизации образования и технологией отбора содержания для профильного обучения.

В системе профильного обучения выделяют базовые, профилирующие и элективные курсы. В настоящее время существует большое количество программ обучения информатике, в том числе авторских. Учитель может воспользоваться готовой программой или разработать собственную программу. Сложнее дело обстоит с выбором элективного курса. В курс школьной информатики необходимо введение таких элективных курсов, которые бы углубляли предметную область информатики, формировали интерес к предмету. Элективные курсы должны способствовать профессиональному самоопределению учащихся. В курсе «Профильное обучение» предполагается обучение студентов созданию элективных курсов и знакомство с электронной поддержкой для организации профильного обучения (экспертными системами для выбора профиля обучения и элективных курсов).

Современное образование немыслимо без использования информационных технологий. По нашему мнению, использование их должно быть полное, то есть от проектирования образовательной деятельности до контроля результатов обучения. Актуальной задачей для вузов является формирование информационной образовательной среды. В качестве ее подсистемы выделяют информационно-обучающую среду. Под информационно-обучающей средой будем понимать комплекс современных информационных образовательных ресурсов с необходимым методическим, техническим и технологическим обеспечением, предназначенный для обучения. Во многих вузах накоплен большой опыт использования информационных ресурсов в учебном процессе. Однако, чаще всего, это разрозненные программные продукты, текстовые файлы и др.

С целью создания информационно-обучающей среды было принято решение о переводе всех учебно-методических комплексов (УМК) преподавателей университета в электронную форму. Электронные УМК (ЭУМК) содержат собственно учебную программу с выпиской из ФГОС ВПО, пояснительную записку, программу курса, список литературы. А также рабочую (модульную) программу и методические материалы (темы рефератов, курсовых и квалификационных работ и др.).

Однако современное развитие техники и производства диктует новые подходы к организации учебного процесса: переход от традиционной лекционно-семинарской формы обучения к самостоятельному «добыванию» знаний студентами. С нашей точки зрения для этого необходима электронная поддержка лекций. Она должна включать материалы лекций и дополнительные информационные ресурсы. Материалы лекций могут включать презентации, различные видео и флэш - анимации, эмуляторы, вопросы к тестам и др. (иначе говоря, электронные образовательные ресурсы (ЭОР)). Информационные ресурсы - это дополнительная информация, предназначенная для самостоятельной работы студентов. Как правило - это различные web -документы, файлы в формате .pdf или .docx. Вопросы к тестам содержат также и вопросы по дополнительному материалу.

ЭУМК содержат кроме программы и методических материалов электронную поддержку лекций, электронные и различные информационные ресурсы для организации самостоятельной работы студентов. Они также включают учебно-методические материалы для организации практических и лабораторных работ. Электронные УМК находятся на сервере ЧГПУ, доступ к ним имеют все преподаватели и студенты, имеющие учетную запись в домене CSPU.

Таким образом, мы выделили основные содержательные аспекты предметной подготовки современного учителя информатики. Наличие информационно-обучающей среды позволяет осуществлять конструирования процесса обучения в вузе на всех его этапах - от проектирования до контроля знаний. Новые подходы к организации процесса обучения позволят повысить качество подготовки выпускников.

Библиографический список

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

2. Каракозов, С.Д. Развитие предметной подготовки учителей информатики в контексте информатизации образования [Текст] / С.Д. Каракозов. Автореф. докт. дис. -Москва, 2005. - 51 с.

3. Концепция профильного обучения на старшей ступени общего образования: Проект [Текст]. - М.: Мин-во образования Российской Федерации, РАО, 2002. - 19 с.

4. Лаптев, В.В. Методическая система фундаментальной подготовки в области

информатики: теория и практика многоуровневого педагогического университетского образования [Текст] / В.В. Лаптев, М.В. Швецкий. - СПб.: Издательство СПбГУ, 2000. - 505 с.

5. Леднев, В.С. О теоретических основах содержания обучения информатике в общеобразовательной школе [Текст] / В.С. Леднев, А.А. Кузнецов, С.А. Бешенков //Информатика и образование, 2000. №2, С.13-16.

6. Матрос, Д.Ш. Элементы абстрактной и компьютерной алгебры [Текст] / Д.Ш Матрос, Г.Б. Поднебесова. - Москва, Изд-во «Академия», 2004. - 240 с.

7. Матрос, Д.Ш. Теория алгоритмов [Текст] / Д.Ш Матрос, Г.Б. Поднебесова. -Москва, Изд-во БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008.- 202 с.

Bibliography

1. Karakozov, S.D. Development of Computer Science Teachers' Subject Training in the

Context of Education Informatization: Synopsis of Diss..... Doctor of Ped. [Text] / S.D.

Karakozov. - Moscow, 2005. - 51 p.

2. Laptev, V.V. Methodical System of Fundamental Training in the field of Computer Science: Theory and Practice of Multilevel Pedagogical University Education [Text] / V.V. Laptev, M.V. Shvetsky. - SPb.: St.Petersburg State University Publishing House, 2000. - 505 p.

3. Lednev, V.S. About Theoretical Bases of the Content of Computer Science Training at Comprehensive School [Text] / V.S. Lednev, А.А. Kuznetsov, S.A. Beshenkov // Computer Science and Education, 2000. - №2. - P.13-16.

4. Matros, D.Sh. Elements of Abstract and Computer Algebra [Text] / D.Sh. Matros, G.B.Podnebesova. - Moscow: "Academy" Publishing House, 2004. - 240 p.

5. Matros, D.Sh. The Theory of Algorithms [Text] / D.Sh. Matros, G.B. Podnebesova. -Moscow: BINOM Publishing House. Laboratory of Knowledge, 2008. - 202 p.

6. The incept of Profile Training at the Senior Step of General Education: Project [Text]. - М.: Ministry of Education of the Russian Federation, the Russian Open Society, 2002. - 19 p.

7. Zhdanov, S.A. incept of a Teacher's Subject Training On a Speciality 030100 -"Computer Science" [Electronic Resource] / SA. Zhdanov, V.L. Matrosov, M.P. Lapchik, V.P. Shari. - Access Mode: [http://www.curator.ru/pedagog/informatika.html]