Модель подготовки будущих учителей к преподаванию пропедевтического курса информатики

УДК 378.016:004

МОДЕЛЬ ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ К ПРЕПОДАВАНИЮ ПРОПЕДЕВТИЧЕСКОГО КУРСА ИНФОРМАТИКИ

THE MODEL OF TRAINING FUTURE TEACHERS FOR TEACHING INTRODUCTORY (PROPAEDEUTIC) COURSE OF COMPUTER SCIENCE

Л. Г. Максимова L. G. Maksimova

ГОУВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева», г. Чебоксары

Аннотация. Статья посвящена проблеме подготовки будущих учителей к преподаванию пропедевтического курса информатики. Описаны методические принципы и структурнофункциональная модель, направленные на совершенствование этой подготовки.

Abstract. The article covers the problem of training teachers for teaching introductory course of computer science. Methodological principles and the structural functional model aimed at perfection of the training are described here.

Ключевые слова: методика преподавания информатики, пропедевтический курс информатики, обучение студентов педагогических специальностей в вузе.

Keywords: methods of training computer science, introductory course of computer science, teaching students ofpedagogical specialties of universities.

Актуальность исследуемой проблемы. В 1995 г. Министерством образования Российской Федерации был издан документ под названием «Основные компоненты содержания информатики в общеобразовательных учреждениях» [2], в соответствии с которым информатику в школе рекомендовалось изучать на трех уровнях: пропедевтическом, базовом и профильном. В 2009 г. были приняты государственные образовательные стандарты для начальной школы, в которых изучение информационных технологий является компонентом подготовки по дисциплине «Технология». Сегодня информатику в школе на пропедевтическом уровне преподают более чем в половине школ России (по статистическим данным Министерства образования и науки РФ), и тенденция к увеличению классов, изучающих информатику на пропедевтическом уровне, сохраняется. В связи с этим становится актуальной проблема подготовки студентов педагогических вузов к преподаванию пропедевтического курса информатики.

Материал и методика исследований. Проверка эффективности разработанных методических подходов осуществлялась в процессе экспериментальной работы с 2001 в СОШ № 45 г. Чебоксары, с 2006 г. - ЧГПУ им. И. Я. Яковлева со студентами физикоматематического факультета специальности «Учитель информатики и математики», «Учитель математики и информатики» (107 студентов экспериментальной группы и 95 студентов контрольной группы).

Результаты исследований и их обсуждение. Под методической системой подготовки будущих учителей к преподаванию пропедевтического курса информатики будем понимать систему, включающую цель, задачи, содержание, методы обучения, организационные формы проведения занятий и средства обучения (по А. М. Пышкало), направленную на подготовку будущих учителей к преподаванию пропедевтического курса информатики. Под методическими подходами будем понимать отдельные компоненты методической системы, имеющие локально-ограниченное функциональное назначение.

Анализ трудов отечественных и зарубежных ученых, изучение практики преподавания информатики на пропедевтическом уровне позволили выявить ряд проблем в этом направлении, первая из них - отсутствие единого содержания пропедевтического курса информатики. Можно выделить следующие направления: развивающее, при котором акцент делается на развитии алгоритмического, логического и системного мышления школьников (авторский коллектив под руководством А. В. Горячева); технологическое, при котором основное внимание уделяется формированию у школьников умений работать за компьютером (авторский коллектив под руководством Н. В. Макаровой, Л. Л. Босова и др.); информационное, когда большая часть заданий ориентирована на обработку и преобразование информации в виде текстов (Н. В. Матвеева и др.); социальнокультурологическое, при котором авторы опираются на национально-региональные источники (Н. В. Софронова, Н. В. Бакшаева, А. А. Бельчусов). Вторая проблема -это большое разнообразие программного обеспечения для уроков информатики пропедевтического уровня. Наиболее популярные комплексы - это «Роботландия» (Ю. А. Первин, А. А. Дуванов), «Мир информатики» (компания «Кирилл и Мефодий»), Лого (Институт новых технологий образования). Кроме того, существует множество игровых обучающих программ, конструкторов (например, конструкторы мультфильмов), компьютерных тренажеров и пр. Все эти программы не связаны с учебниками (кроме Лого, описанного в учебнике Н. В. Макаровой) и друг с другом. Следующая проблема - отсутствие преемственности при обучении информатике между начальной (2-4 классы) и средней (5-7 классы) школой, хотя формально они относятся к одному пропедевтическому уровню. Не менее важна проблема дублирования содержания базового уровня информатики на пропедевтическом уровне. Учащиеся, изучающие информатику со второго класса, вынуждены повторять одни и те же темы в начальной, средней (5-7 классы) школе и позже, в 8-9 классах, на базовом уровне. Такое нерациональное использование учебного времени ведет к перегрузке учащихся.

На основе анализа научно-методической литературы и практики преподавания пропедевтического курса информатики была разработана когнитивная карта факторов, влияющих на процесс подготовки будущих учителей к преподаванию информатики на пропедевтическом уровне (рис. 1). «Под когнитивным подходом понимается решение традиционных для данной науки проблем методами, учитывающими когнитивные аспекты, которые включают процессы восприятия, мышления, познания, объяснения и понимания» [1].

Глубокие знания в области информатики

Хорошие знания по методике преподания информатики на базовом уровне_____

Многообразие разнонаправленных учебников и ПО

Недостаточные методические знания и умения организации уроков в 2-4 классах

Недостаточные знания психологических особенностей детей младшего школьного возраста

Особенности профессиональной ________подготовки___________

Отсутствие преемственности в обучении между начальной и средней школой и между пропедевтическим и базовым уровнями_____________________

Психологические особенности студентов

Дублирование содержания базового уровня на пропедевтическом_________

Проблемы методической системы обучения информатике на пропедевтическом уровне

Мотивационная предрасположенность студентов

ж

Личностная предрасположенность к работе с детьми в младшей _________и средней школе_______

¡Процесс подготовки будущих учителей к преподаванию пропедевтического курса информатики |

Рис. 1. Когнитивная карта факторов, влияющих на процесс подготовки учителей к преподаванию пропедевтического курса информатики

На основе когнитивной карты были определены и обоснованы следующие методические принципы подготовки учителей к преподаванию пропедевтического курса информатики.

Принцип двухуровневой преемственности, т. е. обеспечения преемственности в пределах пропедевтического курса информатики (при переходе из начальной школы в среднюю) и между пропедевтическим и базовым курсами информатики (в современной интерпретации между 7 и 8 классами). Под преемственностью будем понимать организационно-методический принцип обучения, предполагающий такую организацию педагогического процесса, при которой то или иное учебное мероприятие является логическим продолжением ранее проводимой работы, что закрепляет и развивает достигнутое и поднимает обучаемого на более высокий уровень развития (В. А. Сластенин). Для обеспечения преемственности должно быть соответствие между блоками содержания пропедевтического и базового курсов информатики; изменение методов обучения и форм организации занятий должно проводиться последовательно от преобладания игровых форм и методов обучения к исследовательским; пропедевтический курс информатики в школе должен вести один учитель, без разделения на начальную и среднюю школы.

Принцип вариативности содержания. В условиях разнообразия учебников и программного обеспечения пропедевтического курса информатики необходимо творчески интегрировать различные линии организации обучения информатике на пропедевтическом уровне: например, развивающее, технологическое, информационное или социальнокультурологическое направления. Учитель может отдавать предпочтение одному из направлений, сообразуясь с особенностями класса или профиля обучения в школе, но при этом учитывая остальные.

Принцип связи с методической системой пропедевтического курса информатики. Эта связь обеспечивается изучением содержания учебников и программного обеспечения пропедевтического курса информатики, просмотром и анализом видеоуроков по информатике, прохождением педагогической практики в классах пропедевтического уровня. Студенты принимают участие в сетевых сообществах учителей информатики и используют сетевые ресурсы педагогического опыта учителей по пропедевтическому курсу информатики.

Реализацию предложенных принципов можно представить в виде структурнофункциональной модели совершенствования методической системы подготовки будущих учителей к преподаванию пропедевтического курса информатики. В основу модели положено соответствие между структурными компонентами методических систем подготовки будущих учителей к преподаванию пропедевтического курса информатики и методической системой обучения информатике на пропедевтическом уровне, также учтены результаты когнитивного анализа факторов, влияющих на процесс подготовки учителей к преподаванию пропедевтического курса информатики (рис. 2).

В модели были выделены следующие блоки: цель, задачи, методические принципы, содержательный, личностный, организационно-процессуальный и результативнооценочный блоки.

Содержательный блок включает следующие компоненты: гностический, экспертный, технологический, проектировочный, организационный, рефлексивный. Гностический компонент характеризует знания в области информатики и ИКТ. С целью обеспечения преемственности пропедевтического курса информатики с базовым необходимо постоянное углубление знаний в области информатики и ИКТ, поскольку информатика как наука и средства ИКТ интенсивно изменяются, совершенствуются и развиваются, что, в свою очередь, вносит существенные изменения в общеобразовательный курс информатики. Экспертный компонент характеризует знания и умения учителя в области оценки программных средств учебного назначения. Это важный компонент, поскольку, во-первых, учитель должен постоянно отбирать программные продукты для использования в учебном процессе, во-вторых, учитель при подготовке к уроку часто сам разрабатывает сопроводительные дидактические материалы (слайды или тесты). Технологический компонент характеризует умения учителей в области использования средств ИКТ в профессиональной деятельности. Учитывая постоянное совершенствование и разнообразие новых программных продуктов, необходимо постоянно совершенствовать свой уровень технологической грамотности, т. е. умения работать с программными продуктами общего назначения, создавать программные средства учебного назначения. Проектировочный компонент характеризует умение учителя моделировать урок по информатике на пропедевтическом уровне, а организационный компонент - проводить урок. При подготовке учителей необходимо особое внимание уделять методике проведения уроков с учащимися младшей школы. Рефлексивный компонент характеризует умение учителя проводить анализ собственной профессиональной деятельности. Этот компонент способствует повышению профессионального мастерства учителя, поскольку, объективно оценивая достоинства и неудачи уроков, учитель стремится совершенствовать свою профессиональную деятельность, в том числе в области преподавания пропедевтического курса информатики.

Личностная предрасположенность к преподаванию информатики на пропедевтическом уровне учтена в структурно-функциональной модели в виде креативного, мотивационного и коммуникативного компонентов. Креативный компонент характеризует уровень развития креативного мышления учителей. Учитывая тот факт, что на пропедевтическом уровне преподавания информатики развитие креативного мышления учащихся является значимой составляющей курса, уровень креативности учителей тоже должен быть высоким. Кроме того, моделирование урока в условиях большого разнообразия учебных пособий и программных средств учебного назначения также требует постоянного развития креативного мышления учителей. Мотивационный компонент обеспечивает у учителей

Рис. 2. Структурно-функциональная модель совершенствования системы подготовки будущих учителей к преподаванию пропедевтического курса информатики

установку на повышение профессионального уровня в области методики преподавания информатики на пропедевтическом уровне. Коммуникативный компонент описывает общение между учителем и учащимися на уроке. Известно, что дети младшего и среднего школьного возраста более эмоционально восприимчивы, доверчивы и непоседливы. Особенностью пропедевтического курса информатики является создание на уроке атмосферы доверия и творческого поиска.

В организационно-процессуальном блоке описаны основные организационные мероприятия, направленные на совершенствование методической системы обучения преподаванию информатики на пропедевтическом уровне, а именно авторский курс «Использование вычислительной техники в младших классах», педагогическая практика по информатике в 2-7 классах, просмотр и анализ видеоуроков по информатике на пропедевтическом уровне, а также ряд мероприятий, ориентированных на использование сетевых ресурсов: использование для подготовки к занятиям, написанию курсовых и дипломных работ сетевых ресурсов по пропедевтическому курсу информатики, разработка и размещение в сети студенческих блогов и страничек, участие в различных дистанционных конкурсах по информатике, таких как «КИТ» или «Инфознайка».

Для определения педагогических требований к подготовке учителей пропедевтического курса информатики были выявлены факторы, влияющие на уровень подготовки специалистов в области методики преподавания информатики на пропедевтическом уровне. В качестве экспертов выступали преподаватели кафедры информатики и вычислительной техники Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева и кафедры новых информационных технологий Чувашского республиканского института образования. В качестве критериев были отобраны следующие: выполнение педагогических требований к подготовке будущих учителей к преподаванию пропедевтического курса информатики; выполнение методических принципов подготовки учителей к преподаванию пропедевтического курса информатики; уровень преподавания студентами пропедевтического курса информатики.

На первом этапе экспертам было предложено выбрать из списка факторов наиболее существенные, по их мнению, и (или) вписать в анкету свои варианты. Затем при обработке анкет были отобраны варианты, имеющие наибольшие частоты. На втором этапе был применен метод ранжирования и вычислен коэффициент конкордации уровня согласованности экспертов. В нашем случае он был равен 0,66, что свидетельствует о хорошем уровне согласованности экспертов.

В результате проведенного когнитивного и экспертного анализов было определено содержание требований к подготовке учителей к преподаванию пропедевтического курса информатики:

• знания в области информатики и ИКТ по следующим разделам: информация и информационные процессы; информационные модели и системы; устройство компьютера; информационные технологии обработки информации, представленной в различных форматах (текстовый, графический, числовой, видео, звук и пр.); сетевые технологии; социальная информатика (в соответствии со Стандартами общего образования);

• развитое системное и алгоритмическое мышление учителя: умение выделять классификационные признаки для систематизации объектов, выделять существенные признаки, обобщать и систематизировать объекты, выделять компоненты в системе и устанавливать между ними связи; устанавливать последовательность действий, приводящую к заданному результату;

• умение моделировать урок в компьютерном классе: ставить цели и задачи урока с учетом возрастных особенностей учащихся и возможностей средств ИКТ; подбирать комплекс средств обучения, ориентированных на решение дидактических, психологических и воспитательных задач урока; отбирать методы и формы использования средств ИКТ на уроке;

• умение проводить уроки в компьютерном классе: организовать учебно-

воспитательный процесс с наиболее эффективным использованием средств ИКТ;

• умение проводить экспертизу и разрабатывать программные средства учебного назначения: знание педагогико-эргономических требований, предъявляемых к программным средствам учебного назначения; умение разрабатывать простейшие программные продукты для использования в учебном процессе (например, на основе Power Point или в конструкторах уроков);

• знания в области психологии и физиологии детей младшего и среднего школьного возраста: развитие мышления, памяти и внимания; особенности восприятия информации, понятийное мышление и мыслительные операции младших школьников;

• умение применять методику проведения уроков в начальной и средней школе: организация учебной деятельности и процесса усвоения понятий школьников младших и средних классов;

• особенности общения с учащимися начальных и средних классов, основанного на дружеском общении, которое способствует активизации познавательной деятельности школьников 2-7 классов.

Проверка эффективности разработанной структурно-функциональной модели подготовки будущих учителей к преподаванию пропедевтического курса информатики осуществлялась в процессе экспериментальной работы. На основе полученных данных методом оценки многокритериальных альтернатив на основе аналитической иерархии (Analytic Hierarchy Process) было проведено сравнение традиционной методической системы подготовки учителей к преподаванию пропедевтического курса информатики и разработанной структурно-функциональной модели.

Экспертная комиссия определила количественные показатели критериев. Коэффициент конкордации согласованности мнения экспертов составил 0,78. Далее был посчитан показатель качества j-ой альтернативы по формуле:

где w7 - вес 7-го критерия, V' - важностьу-ой альтернативы по 7-му критерию.

Резюме. Установлено, что для традиционной методической системы показатель качества составил 0,3, а для разработанной модели - 0,7. Следовательно, можно утверждать, что разработанные методические принципы и модель повышают эффективность методической системы подготовки учителей к преподаванию пропедевтического курса информатики.

1. Дахин, А. Н. Педагогическое моделирование: сущность, эффективность и ... неопределенность / А. Н. Дахин // Вопросы Интернет-образования. - 2003. - № 6.

2. Приложение № 2 к решению коллегии МО РФ от 22.02.94 N4/1 «Основные компоненты содержания информатики в общеобразовательных учреждениях» // ИНФО. - 1995. - № 4. - С. 17-36.

П

ЛИТЕРАТУРА