Организация и некоторые результаты эксперимента по раннему формированию информационно-технологической компетентности школьников

Л.Н. Паламарчук

ОРГАНИЗАЦИЯ И НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО РАННЕМУ ФОРМИРОВАНИЮ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ

КОМПЕТЕНТНОСТИ ШКОЛЬНИКОВ

Анализируется один из аспектов обучения на основе компетентностного подхода - формирование информационнотехнологической компетентности школьников на раннем этапе - в 5-7-х классах. Приведены цели, задачи, педагогические условия, логика формирующего эксперимента. Представлена шкала оценки уровней сформированности информационнотехнологической компетентности школьников, критерий эффективности экспериментальной работы. Изложены основные результаты формирующего эксперимента и их обоснование с использованием методов математической статистики.

Наше исследование посвящено одному из аспектов обучения на основе компетентностного подхода - формированию информационно-технологической компетентности (ИТ-компетентности) школьников. Традиционно подобные задачи ставились при изучении информатики в 10-11-х, в последнее время - в 8-9-х классах. Мы сосредоточили своё внимание на более раннем этапе - 5-7-х классах. Мы придерживались мнения Ю.К. Бабанского о том, что педагогический эксперимент позволяет правильно оценить эффективность нововведений в области образования [1. С. 59]. Осмысление целей, задач и гипотезы исследования привели нас к выводу о необходимости проверки: во-первых, предположения об эффктивности работы по раннему формированию информационнотехнологической копетентности учащихся основной школы (5-7-е классы) в естественных условиях учебновоспитательного процесса на основе разработанной нами экспериментальной образовательной программы «Компас в океане информации»; во-вторых, комплекса педагогических условий: 1) педагогическое стимулирование информационной деятельности осуществляется путем применения проблемно-познавательных заданий; 2) формирование ИТ-компетентности проводится на основе рационального сочетания традиционных и электронных учебных материалов, создания детьми несложных мультимедийных презентаций и поиска информации в глобальной сети Интернет; 3) формирование информационнотехнологической компетентности проводится на основе использования метода мультимедийных учебных проектов.

Сущностью нашего педагогического эксперимента была организация на основе экспериментальной образовательной программы [2] учебной деятельности школьников 5-7-х классов по освоению выделенных нами групп информационно-технологических компетенций (ИТ-компетенций) и формирования ИТ-компетентности учащихся в естественных условиях образовательного процесса. В ходе эксперимента решались следующие задачи: разработка экспериментальной образовательной программы; определение уровней, критериев и показателей сформированности информационно-технологической компетентности учащихся данной возрастной группы; апробация и внедрение экспериментальной учебной программы и дидактических материалов к ней, динамики изменения исследуемой характеристики в экспериментальных и контрольной группах; разработка методических рекомендаций по раннему формированию информационно-технологической компетентности школьников.

Охарактеризуем логику проведения формирующего педагогического эксперимента.

1. Мы проводили лонгитюдное исследование по плану временных серий с тестированием экспериментальных и контрольных групп через определенные промежутки времени; в процессе формирующего эксперимента сделали три контрольных среза.

2. Исходными данными формирующего эксперимента являлись результаты завершающего этапа констатирующего эксперимента, полученные по технологии и контрольно-измерительным материалам формирующего этапа, - нулевой срез.

3. Все результаты, полученные по другим методикам и материалам в процессе констатирующего эксперимента, мы отнесли к его предварительному (пилотному) этапу, который позволяет исследователю сориентироваться по состоянию проблемы на практике.

4. Экспериментальная учебная программа имела модульную структуру, причем каждый из модулей преимущественно был сориентирован на «подключение» одного или нескольких педагогических условий. Такая схема позволила оценить динамику ИТ-ком-петентности, эффективность экспериментального воздействия, степень значимости условий и их различных сочетаний, рационально использовать время и силы исследователя.

В научной литературе существуют различные подходы к определению объективных измерителей (критериев и показателей) эффективности учебного процесса. Под критерием (кгкепоп - средство для суждения) понимают признак, на основании которого производится оценка, определение или классификация чего-либо; мера суждения, оценки какого-либо явления [3. С. 307]. Показатели - данные, по которым можно судить о развитии, ходе, состоянии чего-либо [3. С. 549].

С учетом целей и задач нашего исследования мы приняли точку зрения Г.К. Селевко [4. С. 11], А. Д. Чурсиной [5. С. 121] и других и выбрали в качестве критерия эффективности экспериментальной работы продвижение учащихся по уровням сформированности исследуемого умения или качества, в нашем случае -информационно-технологической компетентности. Так как под информационно-технологической компетентностью мы понимаем результат образования, выражающийся в овладении учащимся совокупностью информационных компетенций, каждая из которых содержит теоретическое представление об объекте взаимодействия и способы работы с этим объектом, то нами были определены следующие критерии степени сформированности информационно-технологической компетентности учащихся: 1) интегральный критерий характеризует в совокупности полноту теоретиче-

ских представлений об информационных объектах взаимодействия и способах работы с ними, освоенность этих способов (предусмотренных к освоению в рамках соответствующих информационных компетенций); 2) содержательный критерий характеризует полноту теоретических представлений об информационных объектах взаимодействия и способах работы с ними; 3) процессуальный критерий характеризует освоенность способов работы с информационными объектами.

Количественным показателем степени сформиро-ванности информационно-технологической компетентности учащихся по интегральному критерию будет коэффициент освоения информационно-технологических компетенций КОК, который определим аналогично принятому в педагогической науке показателю усвоения (продуктивности обучения) [6. С. 402], как отношение в процентах между фактически освоенными теоретическими представлениями и способами деятельности Ф и полным их объемом П, предусмотренным для освоения. Аналогично определяются количественные показатели степени сформированности информационно-технологической компетентности учащихся по содержательному и процессуальному критериям Кос, Код:

Ф Ф

Кок = —  100%; Кос = °

П

100%;

Ф„

Код = 100%.

П

ОД

Здесь ФОС, ФОд - соответственно фактически освоенные теоретические представления и способы деятельности; ПОС, ПОд - их полный объем, предусмотренный для освоения в рамках компетенций.

Количественные результаты сформированности информационно-технологической компетентности фиксируются учителем при выполнении блока аттестационных тестов перед началом и после завершения обучения и промежуточных тестов экспериментальной образовательной программы. Оценивается выполнение всех предложенных заданий, определяется сумма баллов, набранная учащимися по всем заданиям, переводится в процентное отношение к максимально возможному количеству баллов, выставляемому за работу, вычисляется коэффициент освоения информационнотехнологических компетенций и определяется уровень овладения информационно-технологическими компетенциями по следующей шкале:

1-й уровень: менее 30% - недопустимый (низкий);

2-й уровень: 30-49% - допустимый (критический, ниже среднего);

3-й уровень: 50-69% - достаточный (средний уровень);

4-й уровень: 70-84% - оптимальный (выше среднего);

5-й уровень: 85-100% - высокий.

При определении границ уровней мы воспользовались шкалой оценки учебной деятельности А.Б. Воронцова, которая содержит широко используемые в педагогической науке и практике показатели оценки учебной деятельности школьников - значения 30, 50 и 70% верно выполненных заданий проверочной работы

(теста) [7. С. 231]. Для обеспечения достоверности результатов в ходе экспериментальной работы наряду с тестированием использовались методы наблюдения, беседы, анализа способов и продуктов деятельности, выполнения практических и лабораторных работ, а также - дополнительно - метод экспертных оценок при разработке детьми мультимедийных проектов и защите их в классе, на школьных, городских, областных, региональных и всероссийских конференциях: НОУ, «Шаг в будущее», «Компьютер - 21-й век» и др.

Так как экспериментальная работа планировалась в естественных условиях образовательного процесса, мы выбрали для проведения формирующего эксперимента параллели 5-х, 6-х и 7-х классов и сформировали три группы: контрольную (КГ), первую экспериментальную (ЭГ1) и вторую экспериментальную (ЭГ2), всего 233 ученика. На этапе констатирующего эксперимента был проведен нулевой срез, отражающий исходный уровень сформированности информационно-технологической компетентности школьников в целом (интегральный критерий), сформированности представлений (содержательный критерий) и способов деятельности (процессуальный критерий) в экспериментальных и контрольных группах.

Согласно методологии педагогического эксперимента мы проверили однородность групп с помощью методов математической статистики. Для выявления различий в распределении исследуемого признака мы использовали х2-критерий Пирсона. Были сформулированы следующие нулевые гипотезы: Н01/ - распределение исследуемого признака в ЭГ1 не отличается от распределения в КГ и Н02/ - распределение исследуемого признака в ЭГ2 не отличается от распределения в КГ. Здесь / - номер контрольного среза, который принимает значения от 0 до 3. Общепринятый в психоло-го-педагогических исследованиях уровень значимости 0,05 [8. С. 29], число степеней свободы, равное четырем, позволили по таблице [8. С. 328] найти критическое значение статистики: х2крит = 9,49. Для проверки статистических гипотез по каждому срезу на основе частотных распределений этих сводных таблиц в парах КГ-ЭГ1 и КГ-ЭГ2 мы вычисляли наблюдаемое (экспериментальное) значение статистики х2набл [9. С. 101]:

= 1 . ^

х набл

Пп2 /=1 01/ +0 21

где щ и п2 - число школьников в экспериментальной и контрольной группах, 0и и 02/ - частоты /'-го разряда (уровня) экспериментальной и контрольной групп. Правило принятия решения: при х2крит > Х2набл нулевая гипотеза не отвергается и делается вывод об однородности выборок для заданного уровня значимости. В противном случае делается вывод о неоднородности выборок.

Результаты констатирующего и формирующего экспериментов как по сформированности компетентности в целом, так и отдельно по освоенности содержания и способов деятельности, а также значения статистического критерия х2крит и х2набл в парах КГ-ЭГ1 и КГ-ЭГ2. мы вычисляли на каждом из четырех контрольных срезов. Для сравнения представим здесь результаты нулевого и последнего срезов в сводной таблице.

Сравнительные данные распределения школьников по уровням ИТ-компетентности на формирующем этапе эксперимента

Контрольный срез Группы Уровень Количество человек 2 ~ X-критерий Пирсона

Частоты Проценты

й ы м ит о п о д е Я Допустимый Достаточный Оптимальный Высокий Недопустимый Допустимый й ы н ч о £ с о Д й ы н ь 3 и т п О Высокий х набл. КГ-ЭГ1 КГ-ЭГ2 ^крит

Интегральный крите рий - сф юрмированность ИТ-компетентности

КГ 9 35 16 14 6 11,3% 43,8% 20,0% 17,5% 7,5% 80

0 ЭГ1 11 34 20 10 5 13,8% 42,5% 25,0% 12,5% 6,3% 80 1,42 9,49

ЭГ2 25 30 8 5 5 34,2% 41,1% 11,0% 6,8% 6,8% 73 14,65 9,49

Итого 45 99 44 29 16 19,3% 42,5% 18,9% 12,4% 6,9% 233

КГ 7 13 34 16 10 8,8% 16,3% 42,5% 20,0% 12,5% 80

3 ЭГ1 5 4 22 27 22 6,3% 5,0% 27,5% 33,8% 27,5% 80 14,98 9,49

ЭГ2 5 10 18 26 14 6,8% 13,7% 24,7% 35,6% 19,2% 73 8,39 9,49

Содержательный критерий - сформированность представлений

КГ 16 22 19 16 7 20,0% 27,5% 23,8 20,0% 8,8% 80

0 ЭГ1 10 25 29 10 6 12,5% 31,3% 36,3% 12,5% 7,5% 80 4,7 9,49

ЭГ2 33 17 14 3 6 45,2% 23,3% 19,2% 4,1% 8,2% 73 15,98 9,49

КГ 7 15 26 21 11 8,8% 18,8% 32,5% 26,3% 13,8% 80

3 ЭГ1 5 6 12 29 28 6,3% 7,5% 15,0% 36,3% 35,0% 80 17,7 9,49

ЭГ2 5 12 18 23 15 6,8% 16,4% 24,7% 31,5% 20,5% 73 2,34 9,49

Процессуальный критерий - сформированность (освоенность) способов деятельности ИТ-компетенций

КГ 8 35 14 15 8 10,0% 43,8% 17,5% 18,8% 10,0% 80

0 ЭГ1 10 42 16 7 5 12,5% 52,5% 20,0% 8,8% 6,3% 80 4,59 9,49

ЭГ2 23 26 12 6 6 31,5% 35,6% 16,4% 8,2% 8,2% 73 12,59 9,49

КГ 6 16 29 20 9 7,5% 20,0% 36,3% 25,0% 11,3% 80

3 ЭГ1 5 6 20 26 23 6,3% 7,5% 25,0% 32,5% 28,8% 80 13,11 9,49

ЭГ2 7 9 19 21 17 9,6% 12,3% 26,0% 28,8% 23,3% 73 6,10 9,49

Таким образом, на начало формирующего эксперимента большинство учащихся находились на низких уровнях, суммарно: допустимый и недопустимый -61,8%, невысокий процент школьников на уровнях оптимальном и высоком (19,3), а также низкий процент детей на достаточном уровне (18,9). Аналогично распределение и внутри групп, но в одной из них показатели выше: на уровнях ниже достаточного находятся суммарно 55,1%, а выше - 25%, на достаточном уровне -20,0% школьников. Для обеспечения достоверности экспериментальных данных эту группу мы выбрали в качестве контрольной (КГ). Следующая группа в нулевом срезе показала несколько худшие, но близкие результаты: на уровнях ниже достаточного находятся суммарно 56,3%, а выше - 18,8%, на достаточном уровне - 25,0% школьников. Эту группу мы выбрали в качестве первой экспериментальной (ЭГ1). Третья группа показала результат значительно хуже остальных: на уровнях ниже достаточного находятся суммарно 75,3%, выше - 13,6%, на достаточном уровне - 11,0% школьников. Эту группу мы выбрали в качестве второй экспериментальной (ЭГ2). Проверка значений статистического критерия Пирсона подтверждает наш выбор и показывает, что группы КГ и ЭГ1 являются статистически однородными, так как х2крит = 9,49 > х2 набл =1,42. Группы КГ и ЭГ2 не являются статистически однородными: х2крит = 9,49 < Х2набл = 14,65. Однако мы приняли решение об участии и этой группы в формирующем эксперименте, чтобы проследить результат экспериментального воздействия и на

так называемых «слабых» детей. Для них подтверждением ожидаемого эффекта экспериментальной работы было бы достижение статистической однородности групп КГ и ЭГ2 по завершению формирующего эксперимента. Сформированность теоретических представлений и способов деятельности в группах аналогичны.

Полученные на конец эксперимента данные говорят о том, что организация обучения на основе экспериментальной учебной программы и внедрение в практику выделенных педагогических условий в экспериментальных группах дало свои положительные результаты по сравнению с традиционным обучением. Так, за время формирующего эксперимента переход с недопустимого уровня на более высокие составил в среднем в ЭГ1 и ЭГ2 17,45% против 2,5% (11,3-8,8%) в контрольной, а переход на оптимальный уровень с других составил в среднем по ЭГ1 и ЭГ2 25,05% против 2,5% (20,5-17,5%). По завершении формирующего эксперимента в контрольной группе наибольшая часть учащихся (42,5%) находилась на достаточном уровне, в то время как в экспериментальных группах - на оптимальном уровне - 33,8 и 35,6% в ЭГ1 и в ЭГ2 соответственно, кроме того, в ЭГ1 27,5% школьников находились на высоком уровне. Анализ значений статистик, рассчитанных по х2-критерию Пирсона на каждом из срезов в парах КГ-ЭГ1 и КГ-ЭГ2 подтверждает динамику и эффективность процесса формирования информационно-технологической компетентности. На конец формирующего эксперимента в группе ЭГ1 мы видим

более высокие результаты, чем в КГ, которые являются статистически достоверными, так как х2крит = 9,49 < Х2набл = 14,98. Группы КГ и ЭГ2, являясь в начале эксперимента статистически неоднородными (результаты в ЭГ2 были значительно хуже, чем в КГ), в конце эксперимента становятся статистически однородным, т.к. Х2крит = 9,49 > х2набл = 8,39. Аналогичные тенденции прослеживаются по освоенности содержания компетенций и способов деятельности.

Этот факт, вероятно, выявляет значимость использования экспериментальной образовательной программы

«Компас в океане информации» [2], мультимедийных учебных материалов и технологий и метода учебного проекта (объединяя их, мы говорим о методе мультимедийного учебного проекта) в обучении «слабых» детей

и, возможно, в обучении детей с отклонениями в развитии коррекционной педагогики. Таким образом, на основе сравнительного формирующего эксперимента трех независимых выборок (групп) мы можем констатировать эффективность проведенной экспериментальной работы по раннему формированию информационнотехнологической компетентности школьников.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бабанский Ю.К. Проблемы повышения эффективности педагогических исследований. М.: Педагогика, 1982. 192 с.

2. Паламарчук Л.Н. Современные информационные и телекоммуникационные технологии как основа программы формирования информаци-

онной компетентности учащихся // Интеграция методической (научно-методической) работы и системы повышения квалификации кадров: Матер. VI Всерос. науч.-практ. конф.: В 5 ч. / Отв. ред. Д.Ф. Ильясов. Челябинск: Изд-во ИИУМЦ «Образование», 2005. Ч. 4. С. 259-261.

3. Ожегов С.И. Словарь русского языка: 8000 слов и фразеологических выражений / С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 4-е изд., доп. М.: ООО

А ТЕМП, 2006. 944 с.

4. Селевко Г.К. Педагогические технологии авторских школ: Сер. «Энциклопедия образовательных технологий». М.: НИИ школьных техноло-

гий, 2005. 192 с.

5. Чурсина А.Д. Формирование коммуникативно-познавательнх умений у студентов средствами новых информационных технологий: Дис. ...

канд. пед. наук. Челябинск, 2002. 207 с.

6. Подласый И.П. Педагогика: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. М.: ВЛАДОС, 1996. 432 с.

7. ВоронцовА.Б. Педагогическая технология контроля и оценки учебной деятельности (система Д.Б. Эльконина - В.В. Давыдова). М.: Издатель

Рассказов А.И., 2002. 303 с.

8. Сидоренко Е.В. Методы математической обработки в психологии. СПб.: Речь, 2001. 350 с.

9. Грабарь М.И. Применение математической статистики в педагогических исследованиях: Непараметрические методы / М.И. Грабарь,

К.А. Краснянская. М.: Педагогика, 1977. 136 с.

Статья представлена научной редакцией «Психология и педагогика» 14 декабря 2007 г.