Концепция подготовки будущих учителей технологии к обучению электронике в школе на профильном уровне

Педагогические науки

УДК 378

Венславский Владимир Борисович Vladimir Venslavsky

КОНЦЕПЦИЯ ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ТЕХНОЛОГИИ К ОБУЧЕНИЮ ЭЛЕКТРОНИКЕ В ШКОЛЕ НА ПРОФИЛЬНОМ УРОВНЕ

THE CONCEPT OF TEACHERS’ TRAINING TO INSTRUCTION ELECTRONICS IN SCHOOL ON THE PROFILE LEVEL

Рассматривается концепция системы подготовки будущих учителей технологии к обучению электронике в школе на профильном уровне в условиях уровневой системы высшего профессионального образования

Ключевые слова: профессионально направленная подготовка, моделирование систем, метод опрокинутой характеристики, интегративная дисциплина, учебно-методический комплекс

The concept of a system of training future technology teachers to instructing electronics at school on a profile level in a tiered system of higher education is observed

Key words: vocational training areas, simulation systems, method of characteristics overturned, integrative discipline, training set

В настоящее время осуществляется переход к многоуровневой системе образования, что позволяет с 2001 г. проектировать и реализовать обучение электронике в общеобразовательной школе на профильном уровне [1; 2]. В статье обсуждается концепция системы подготовки будущих учителей технологии к обучению электронике в общеобразовательной школе на профильном уровне в условиях уровневой системы высшего образования.

Установлено, что проблемы с пониманием электроники начинаются с освоения моделирования двухполюсных резистивных пассивных и активных электронных элементов и построения из них моделей систем. Первой проблемой является привязка к компонентным линейным моделям Ома для резистивных пассивных элементов цепи и источников электрической энергии в режиме генерации без обсуждения технологии выбора этих моделей на основе

ВАХ. Вторая проблема — недостаточное внимание к переходу от компонентного уровня моделирования к системному с помощью топологических законов Кирхгофа. Третья проблема связана с недостаточной разработанностью теории и методики моделирования электронных систем «источник-приёмник» в графической форме, с заблуждениями в определении понятия «внешняя характеристика» и многозначностью термина [6].

С решением этих проблем связана разработка теории и частной методики обучения студентов моделированию электронных элементов и систем [2; 3]. В разработанной методике учтены авторские дополнения теории моделирования электронных элементов и систем в графической форме [5; 6] и теория развития креативного мышления в процессе эвристического обучения, принципы которого ориентируют на конструирование знания на основе реального объекта иссле-

дования [7]. Эти принципы адаптированы нами к условиям эвристического обучения будущих учителей технологии учебному моделированию электронных устройств и педагогическому проектированию элементов учебно-методических комплексов (УМК) курсов по электронике. На первом этапе студенту предлагается создать собственный продукт, на втором — найти аналоги и сравнить, на третьем этапе выполняется переосмысление собственного продукта и его корректировка, что приводит к приращению знания об объекте исследования. В качестве собственного продукта педагогического проектирования студенту предлагается разработка элементов УМК курсов по электронике: программ курсов по выбору и «индивидуальных проектов», тематических текстов, контролирующих материалов, терминологических статей, информационных и контролирующих систем, программных (обучающих, моделирующих, имитационных) и технических средств учебного назначения, дистанционных курсов по кей-совой и сетевой технологии.

Концепция профессионально направленной методической системы подготовки будущих учителей технологии к обучению электронике в общеобразовательной школе на профильном уровне, которая включает основание (цели и факторы), теоретический блок (теоретико-методологическое основание, основополагающие принципы, ведущие идеи, основные положения), модель профессионально направленной методической системы, прикладной блок (Примерные УМК дисциплин электроники), разработана нами с учётом уровневой структуры высшего образования.

Основанием концепции системы подготовки будущих учителей технологии к обучению электронике в школе на профильном уровне является ориентация на конечную цель — достижение профессиональной компетентности на основе деятельностного формирования профессиональных компетенций в условиях уровневой структуры высшего профессионального образования.

К теоретико-методологическому основанию концепции нами отнесены сис-

темный, деятельностный, контекстный, герменевтический и компетентностный подходы.

К основополагающим принципам отнесены дидактические принципы научности, межпредметной интеграции, дифференциации, единства фундаментальности и профессиональной направленности; частно-методические принципы наглядности, доступности, последовательности (ступенчатый и спирально-циклический).

Ведущими идеями при создании концепции были сквозная структура профессионально направленной подготовки в бакалавриате и магистратуре на основе интегративных дисциплин электроники и методики обучения электронике ( вариативная часть «Профессиональных циклов» и цикла «Практикумы и НИР» ООП); создание системы дидактических модулей в структуре дисциплин профессионально направленной подготовки студентов по электронике, выделение вариативных составляющих, ориентированных на развитие мотивации к обучению электронике в школе на профильном уровне; обучение на уровне младшей ступени бакалавриата дополненной теории и методике учебного моделирования электронных элементов и целостных систем «источник-приёмник»; использование современных технологий, программных и технических средств обучения; разработка и использование УМК и Примерных УМК дидактических модулей дисциплин; освоение на уровне магистратуры технологии педагогического проектирования элементов УМК профильных дисциплин электроники; использование элементов Примерных УМК дисциплин электроники в качестве прототипов продукта педагогического проектирования.

Разработанная нами концепция системы подготовки будущих учителей технологии базируется на следующих положениях.

1) подготовка студентов к обучению электронике в общеобразовательной школе на профильном уровне — обязательный элемент профессиональной подготовки будущих учителей технологии;

2) профессионально направленная под-

готовка студентов по электронике в условиях уровневой структуры высшего педагогического образования должна осуществляться по сквозному принципу обучения в рамках вариативных частей «Профессиональных циклов» ООП на основе интегративных дисциплин («Введение в электронику» и «Основы электроники») в бакалавриате и («Учебное проектирование электронных устройств» и «Профильное обучение электронике») в магистратуре и цикла «Практикумы и НИР»;

3) структура интегративных дисциплин подготовки по электронике и методике обучения электронике должна представлять систему дидактических модулей, каждый из которых включает вариативную и инвариантные части, что позволяет сместить акцент с предметной подготовки на целевое освоение профессиональных компетенций;

4) ведущими дидактическими принципами конструирования дисциплин («Введение в электронику» и «Основы электроники») и принципами обучения в бакалавриате являются принципы научности, дифференциации, межпредметной интеграции, единства фундаментальности и профессиональной направленности, которые в процессе подготовки способствуют формированию профессиональных компетенций;

5) критерием отбора содержания интегративных дисциплин в бакалавриате должно выступать соответствие современным достижениям теории и практики моделирования электронных элементов и систем, включение материала, рассмотрение которого способствует развитию мотивации к обучению электронике в школе и формированию технологического, креативного, критического, нелинейного мышления;

6) ведущими принципами конструирования дисциплин («Учебное проектирование электронных устройств» и «Профильное обучение электронике») и принципами обучения в магистратуре являются принципы научности, межпредметной интеграции, дифференциации и дидактической эвристики, единства фундаментальности и профессиональной направленности, ко-

торые способствуют формированию профессиональных компетенций в области педагогической , научно- исследовательской, методической и проектной деятельности;

7) в качестве дидактических средств подготовки к обучению электронике в школе на профильном уровне и прототипов «образовательного продукта» педагогического проектирования должны использоваться Примерные УМК дидактических модулей по электронике.

Особенностями методики обучения будущих учителей технологии, обеспечивающими фундаментальную общетехническую подготовку к обучению электронике в школе на профильном уровне, являются:

1) использование разработанной методики обучения моделированию электронных элементов и систем «источник-приёмник» в графической форме на основе развития и дополнения теоретических основ методов опрокинутой характеристики и эквивалентного генератора [3; 5];

2) применение дополненной методики обучения моделированию цифровых устройств комбинационного последовательного типа [4];

3) использование адаптированной методики эвристического обучения студентов педагогическому проектированию элементов УМК дидактических модулей по электронике [3; 7];

4) освоение педагогических технологий, обеспечивающих организацию эффективной аудиторной и внеаудиторной самостоятельной работы, приёмов и методов, содействующих развитию целостного, критического, креативного мышления и мотивации качественной подготовки к преподаванию электроники в школе на профильном уровне [2; 3];

5) организация педагогических условий, позволяющих эффективно реализовать систему подготовки будущих учителей технологии к обучению электронике в общеобразовательной школе на профильном уровне.

Модель профессионально направленной методической системы подготовки будущих учителей технологии в условиях

уровневой структуры высшего профессионального образования к обучению электронике в общеобразовательной школе на профильном уровне включает мотивационно-целевой, содержательный, деятельностный, коммуникативный и рефлексивный компоненты, отражает целевые установки на освоение компетенций в бакалавриате и магистратуре и достижение требуемого уровня профессиональной компетентности.

Содержательный компонент системы подготовки реализован сквозной системой интегративных дисциплин электроники и методики обучения электронике, сконструированных по модульному принципу на основе выделенных подходов и дидактических принципов, реализуемых с использованием ИКТ [5; 6].

Коммуникативный компонент подготовки по электронике реализован на основе герменевтического и культурно-исторического подходов, создания глоссария в инвариантной составляющей содержания дидактических модулей на основе осмысления статей стандарта ГОСТ Р 52002-2003 [6].

Мотивационно-целевой компонент системы подготовки учитывает теорию диссонанса и развития мотивации за счёт выделения вариативной составляющей в содержании дидактических модулей дисциплин электроники.

Рефлексивный компонент системы подготовки реализован за счёт введения контрольно-коррекционно-оценочных блоков в содержании дидактических модулей дисциплин электроники и сопровождения проектной деятельности и НИРС.

Модель подготовки будущих учителей технологии реализована в виде методичес-

кой системы, характерными особенностями которой является:

1) ступенчатая структура освоения профессиональных компетенций в процессе изучения основ моделирования электронных элементов и систем, практического освоения процесса педагогического проектирования образовательной среды на основе деятельности по созданию элементов УМК дидактических модулей профильных дисциплин по электронике;

2) использование частично поисковых и исследовательских методов;

3) включение в вариативные части циклов учебного плана подготовки в бакалавриате интегративных дисциплин («Введение в электронику» и «Основы электроники» ), сконструированных на основе выделенных дидактических и различных частно-методических принципов;

4) использование современных технических и программных средств учебного назначения и их учебное проектирование;

5) включение в вариативные части циклов учебного плана подготовки в магистратуре интегративные дисциплины «Учебное проектирование электронных устройств» и «Профильное обучение электронике», сконструированные на основе выделенных дидактических и различных частно-методических принципов.

В модели методической системы подготовки будущих учителей технологии к обучению электронике в школе на профильном уровне учитывается специфика (цели этапов подготовки и дисциплин, методы, формы, средства и содержание) профессионально направленной подготовки по электронике в бакалавриате и магистратуре (см. схему).

Бакалавриат Магистратура

Цели Формирование профессиональных компетенций на основе профессионально направленной подготовки по электронике Формирование профессиональных компетенций в области педагогической, научно-исследовательской, проектной и методической деятельности

Структура «Введение в электронику» «Учебное проектирование «Элективные курсы по

±1. электронных устройств»

«Основы электроники» электронике»

Содержание 1. Содержание дисциплины «Введение в электронику» (вариативная часть цикла Б.3 ООП) Факторы. 1) цель - освоение технологии моделирования электронных элементов и систем; 2) недостаточный опыт учебного моделирования электронных элементов и систем; 3) мотивация - недостаточная для профессионально направленного освоения электроники Дидактические принципы, научности, межпредметной интеграции, дифференциации, единства фундаментальности и профессиональной направленности Частно-методические принципы, единства теории и практики, доступности, наглядности, ступенчатости, спиральной цикличности 2. Содержание интегративной дисциплины «Основы электроники» (вариативная часть цикла Б.3 ООП) Факторы. 1) цель - освоение технологии учебного моделирования электронных устройств; 2) накопление опыта; 3) положительная мотивация к освоению электроники Дидактические принципы, дифференциации, научности, единства фундаментальности и профессиональной направленности, межпредметной интеграции Частно-методические принципы, линейный, ступенчатый, спирально-циклический 1. Содержание дисциплины «Учебное проектирование электронных устройств» (вариативная часть цикла М.2 и цикл М.3 ООП) Факторы. 1) цель - подготовка к педагогическому проектированию обучения электронике в школе; 2) деятельностное накопление опыта; 3) развитие положительной мотивации педагогического проектирования обучения электронике в школе Дидактические принципы, научности, межпредметной интеграции, дидактической эвристики, профессиональной направленности Частно-методические принципы, ступенчатый, спиральноциклический 2. Содержание интегративной дисциплины «Профильное обучение электронике» (вариативная часть цикла М.2 и цикл М.3 ООП) Факторы. 1) цель - подготовка будущего учителя технологии к работе в условиях профильного обучения электронике; 2) накопление опыта; 3) положительная мотивация к обучению электронике в школе на профильном уровне Дидактические принципы, научности, дидактической эвристики, межпредметной интеграции, единства фундаментальности и профессиональной направленности. Частно-методические принципы, ступенчатый, спиральноциклический

Методы Объяснительно-иллюстративный, поисковый, репродуктивный, метод ошибок, эвристический Объяснительно-иллюстративный, частично поисковый, эв ристический, исследовательский -

Формы 1) лекции; 2) лабораторные занятия; 3) руководство образовательным маршрутом, проектной деятельностью в СКБ, научной работой; 4) сквозное руководство работой над ВКР 1) лабораторные занятия; 2) коллоквиумы, защита творческих заданий; 3) дистанционное руководство образовательным маршрутом; 4) руководство научной работой и работой над магистерской диссертацией

Средства Элементы УМК и Примерные УМК дисциплин. 1) информационная система

Модель системы подготовки будущих учителей технологии к обучению электронике в общеобразовательной школе

Прикладной блок концепции подготовки будущих учителей технологии к обу-

чению электронике в школе на профильном уровне включает УМК и Примерные УМК дисциплин электроники. Ядром разработанных нами Примерных УМК дисциплин «Введение в электронику» и «Цифровая электроника» являются изданные учебные

пособия [3; 4], авторские программные и технические средства.

Предложенная концепция системы подготовки будущих учителей технологии к обучению электронике в школе на про-

фильном уровне позволяет организовать обучение на основе использования современных подходов и технологий в условиях уровневой системы высшего профессионального образования.

Литература

1. Сборник нормативных документов: физика / сост. Э.Д. Днепров, А.Г. Аркадьев. — М.: Дрофа, 2007. - 107 с.

2. ФГОС общего образования. Среднее (полное) образование. (Проект. 15 апреля 2011 г.) [Электронный ресурс]. — Режим доступа: URL: http://www.edu.ru/pro/fgos/150411.pdf (дата обращения: 25.08.2011).

3. Венславский В.Б. Введение в учебное проектирование электронных устройств: учеб. пособие для студентов педагогических университетов. — Чита: Экспресс-изд-во; ЗабГГПУ, 2008.

— 132 с.

4. Венславский В.Б. Учебное проектирование цифровых устройств: учеб. пособие для студентов педагогических университетов. — Чита: ЗабГГПУ, 2010. — 136 с.

5. Венславский В.Б. Физические основы метода опрокинутой характеристики. — Чита: ЗабГГПУ, 2011. — 14 с. Деп. в ВИНИТИ 25.03.2011 № 145-В2011.

6. Венславский В.Б. Объём понятия внешняя характеристика и проблемы стандартизации.

— Чита: ЗабГГПУ, 2011. — 14 с. Деп. в ВИНИТИ 25.03.2011 № 144-В2011.

7. Хуторской А.В. Дидактическая эвристика: Теория и технология креативного обучения. — М.: МГУ, 2003. — 416 с.

Коротко об авторе________________________________________________Briefly about the author

Венславский В.Б., канд. физ.-мат. наук, доцент, V. Venslavsky, Candidate of Physical and Mathemati-Забайкальский государственный университет (За- cal Sciences, associate professor, Zabaikalsky State бГУ) University

venslav@mail.ru

Научные интересы: физика, электронные устройства

Scientific interests: physics, electrical devices