Модель использования web-технологий в формировании профессиональных умений будущих учителей математики и информатики

Е

МОДЕЛЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ WEB-ТЕХНОЛОГИЙ

В ФОРМИРОВАНИИ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ УМЕНИЙ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ МАТЕМАТИКИ

И ИНФОРМАТИКИ

Т.Т. Везиров

MODEL OF USING WEB-TECHNOLOGIES IN FORMING PROFESSIONAL SKILLS OF FUTURE MATHEMATICS AND COMPUTER SCIENCE TEACHERS

Vezirov Т.Т.

The stages of forming professional skills of future Mathematics and Computer Science teachers, which are realized in the practical model of using Web-technologies, are considered.

Рассматриваются этапы формирования профессиональных умений у будущих учителей математики и информатики, которые реализуются в практической модели использования web-технологий.

Ключевые слова: Модель, web-технологии, профессиональные умения, курс «Информационные и коммуникационные технологии в физико-математическом образовании», дистанционное образование, Интернет-ресурсы.

УДК 32.882

Современный мир характеризуется гигантскими потоками информации и новыми взаимоотношениями человека с природой. Изменчивость, проявляющаяся не только в научном и технологическом прогрессе, но и в образе жизни человеческого общества, является основной чертой этого мира. Возможность устойчивого развития общества, предотвращение глобальных кризисов, национальных и иных конфликтов непосредственно связана с уровнем образованности общества. Обеспечение восприятия современной научной картины мира и стабильного развития общества требует инноваций в одном из главных направлений деятельности человека - в системе образования.

Как человеку адаптироваться к современному миру? Как воспитать следующие поколения в условиях непрерывной изменчивости и лавинообразно возрастающей информации, как передать им накопленные знания и подготовить их к решению постоянно возникающих новых проблем? Вот лишь небольшой перечень задач, которые надо решать специалистам образования. Для решения этих задач нужны инновации в системе образования.

Система образования в современных условиях - достаточно сложная система, обладающая большим числом степеней свободы. С течением времени в любой системе выделяется небольшое количество ведущих степеней свободы, к которым «подстраиваются» остальные. Математическое образование, вероятно, можно трактовать как одну

из ведущих степеней свободы системы образования.

Основной целью математического образования должно быть воспитание умения математически исследовать явления реального мира. Искусство составлять и исследовать адекватные математические модели является составной частью этого умения.

Уместно отметить исключительность современного момента. Обществу требуется поколение, способное справляться с новыми объёмами информации, с новой открытой системой отношений во всём мире. Современная конкурентно-способная, оснащённая новыми технологиями, экономика существенно расширила спрос на математическое образование. Нынешнее математическое образование помимо фундаментальной подготовки (владение математикой как инструментом познания, способом решения конкретных задач), предполагает знание компьютера и средств коммуникации. Заметим попутно, что многие из этих знаний и умений необходимы и для естественных и для гуманитарных наук.

Современная система математического образования должна развивать у учащихся навыки постановки задач, моделирования, оптимизации, принятия решений в условиях неопределённости, умения самостоятельно добывать знания.

В условиях современного развития науки интеграция информатики и математики является одним из направлений модернизации содержания математического образования. Если математика как научная дисциплина уже достаточно хорошо сложившаяся, то информатика - развивающаяся научная дисциплина, цели которой - понять принципы действия и область применения компьютера, предоставить новые технологии научных исследований, новые средства обработки и хранения информации, коммуникаций.

Развитие информатики и новых информационных технологий вынуждает современную образовательную систему использовать новые технологические средства и совершенствовать образовательные методики.

Остановимся на ключевых проблемах подготовки будущих учителей математики и информатики. Заметим здесь, что эффективность школьного учебного процесса в значительной мере зависит от профессиональной подготовки учителей, их педагогического мастерства. Проблема состоит в разумном сочетании фундаментальной, общепрофессиональной и специальной подготовки будущего учителя математики и информатики. Задача педагогического вуза - подготовка учителя, способного искать и реализовывать принципиально новые формы и методы обучения с применением средств современных нелинейных технологий.

В структуре профессионально-педагогической подготовки учителей математики и информатики особое значение придается её методической составляющей. Методическая подготовка связывает знания и умения, приобретённые в процессе изучения всех блоков учебных дисциплин - методологического, информационно-базисного, политехнического, психолого-педагогического. Университетская учебная программа должна включать целостные концептуальные курсы математики и естествознания, способствующие формированию рационального мышления и дающие адекватное представление о современной научной картине мира. С другой стороны, прикладные курсы дадут студенту представление о том, как математические методы и компьютер используются для решения широкого спектра проблем. Информатике необходимо придать статус фундаментальной дисциплины и признать её высокий развивающий потенциал. Будущий учитель обязан как передавать новому поколению накопленные ранее знания, так и готовить его к решению проблем, с которыми личность и общество никогда прежде не сталкивались.

Немаловажным аспектом подготовки будущего учителя является включение в образовательный процесс вопросов педагогических технологий, что поможет ему в овладении методами обучения и их совершенствовании, в выборе оптимальной модели обучения для конкретных условий, в разработке

критериев оценки результатов деятельности учащихся.

Определённое, но не главенствующее место в системе подготовки будущего педагога должно занимать освоение и, главным образом, методическое осмысление школьных курсов математики и информатики. Кругозор школьного учителя должен быть значительно шире элементарной математики и информатики на пользовательском уровне, это и есть одно из требований нелинейного мышления.

В связи с быстрой информатизацией общества, оказывающей значительное влияние на содержание образования, особенно острой является проблема подготовки учителей новой формации. В настоящее время изменяется само понятие обучения: усвоение знаний уступает место умению пользоваться информацией, получать её с помощью компьютера. Поэтому важными и весьма актуальными элементами обучения будущих специалистов образования являются знание и умение использовать в профессиональной деятельности современные компьютерные технологии и телекоммуникации.

Внедрение информационных и коммуникационных технологий, в частности Интернет, веб-технологий, в образовании закономерно, так как соответствует основным тенденциям и практике развития современного общества. Анализ изменений, происходящих в профессиональной среде современного педагога позволяет сделать следующие выводы:

Во-первых, современное образование нуждается в специалистах нового типа, обладающих высоким уровнем информационной культуры и способных принимать решения в условиях информационной среды.

Во-вторых, для реализации этих положений необходимы изменения в системе подготовки, которая на сегодняшний день не способна полностью выполнить социальный заказ общества.

Исследования показывают, что решение данной проблемы может быть найдено в рамках внедрения в процесс подготовки педагога информационно-комммуникацион-

ных технологий, позволяющих индивидуализировать обучение, активизировать учебно-познавательную деятельность обучающихся.

В системе подготовки будущих учителей курсы по программному обеспечению компьютерных технологий занимают особое место. Они формируют у будущего учителя умения и навыки работы на компьютере, использования Интернет-технологий в будущей профессиональной деятельности, работы с прикладными программами и современными средствами коммуникации, разработки и создания методических ресурсов и работы с ними и т.д. Применяя эти технологии на практике, школьный учитель может не только решать профессиональные, учебные и бытовые задачи, а также создавать, приобретать, распространять и оценивать знания, обеспечивать непрерывность процесса обучения. К сожалению, очень часто такие курсы читаются с технической или пользовательской точки зрения, студентов не знакомят с тем, как применять компьютерные технологии в будущей практической деятельности для повышения профессионального уровня, установления коллегиальных связей. Важно показать будущему учителю, зачем и как использовать компьютерные и телекоммуникационные технологии, в частности систему электронной почты, в своей будущей педагогической деятельности. Студенты, будущие школьные учителя, должны знать возможности новых коммуникационных средств, таких как, например, электронная почта, для установления и развития профессиональной учительской сети. Для этого нужно внести существенные изменения в содержание и тематику курсов по новым информационным технологиям, чтобы они отражали, как компьютерные коммуникации влияют на профессиональную деятельность учителя и как устанавливать коммуникативные отношения в сфере образования.

Роль учителя математики и информатики становится чрезвычайно важной, потому что именно он за последние десятилетия накопленного опыта является одним из ос-

новных инициаторов информационной реформы образования.

Выше изложенные инновации в образовании нами используются в курсе «Информационные и коммуникационные технологии в физико-математическом образовании», который занимает особое место в формировании профессиональных умений будущего учителя математики и информатики.

Исходя из осуществленного анализа, обратимся к проблеме построения модели формирования профессиональных умений будущего учителя математики и информатики.

Модель формирования профессиональных умений будущего учителя математики и информатики должна обладать определенными свойствами и строиться на определенных принципах, обеспечивающих достижение поставленных целей.

Модель - абстракция, образ, аналог, изображение, схема или описание какой-либо системы, рассматриваемой с определенной точки зрения.

В зарубежной литературе «модель» понимается многими авторами как представление процессов, описывающее в упрощенной форме некоторые аспекты реального мира.

Говоря о модели специалиста, Мель-ничук О. и Яковлева А. рассматривают ее как систему и выделяют следующие составляющие: квалификационные требования, интеллектуальную компетентность, интеллектуальную инициативу, самоорганизацию, саморегуляцию [1].

Модель специалиста понимается как некий идеал, который должен быть достигнут при реализации вузовской подготовки.

Формирование у студентов соответствующих умений предполагает учет многих факторов. Этими факторами являются:

- базовые знания студентов, достигаемые на I этапе;

- начальный уровень профессиональной

подготовки на II этапе;

- учет личностных качеств студента.

Так как уровни сформированности у

студентов соответствующих каждому этапу

умений и навыков значительно отличаются, обучение студентов использованию веб-технологий в профессиональной деятельности предусматривает соответствующую организацию, включающую в том числе дифференциацию обучения, интегрирование деятельности преподавателей ведущих смежные дисциплины и т.д.

Такая схема организации процесса обучения студентов предложена нами в виде модели (см. рис. 1).

Реализация I этапа осуществляется на 1-2 курсах. Профессиональный уровень реализуется на старших курсах. Начальную стадию профессиональной подготовки (этап II) осуществляют в основном специализированные кафедры математического факультета в результате изучения многих дисциплин.

Целенаправленная подготовка студентов к использованию информационных и коммуникационных технологий в профессиональной деятельности (этап III) осуществляется при изучении дисциплины «Информационные и коммуникационные технологии в физико-математическом образовании».

Курс «Информационные и коммуникационные технологии в физико-математическом образовании» опирается на уже изученные курсы психологии и педагогики, частную методику преподавания, курс информатики и в первую очередь «Методика преподавания информатики» и «Современные средства оценивания результатов обучения». Поэтому в процессе обучения студентов нами предусмотрены тесные контакты с преподавателями, ведущими указанные выше дисциплины, включая проведение интегрированных занятий.

Изучение данного курса предусматривает следующие цели:

• понимание роли и функции информационных технологий в процессе обучения;

• умение работать с операционными оболочками;

• умение работать с обучающими программами;

• знание основных компонентов компьютерных учебников;

С

<

н

m

Общие представления об устройстве компьютера. Основы работы с операционной системой Windows. Создание несложных документов в Word. Создание простых расчетных таблиц в Excel. Создание простых презентаций. Нахождение информации с использованием ресурсов Интернета. Создание простых (без рисунков и таблиц) и сложных с таблицами, рисунками и схемами) документов в Word. Создание расчетных таблиц в Exсel с использованием формул, а также математических, логических, статистических функций; построение диаграмм. Создание баз данных (однотаблич-ных и многотабличных), построение запросов, форм и отчетов.

ПРОФЕССИОНАЛЬНЫИ УРОВЕНЬ

• Использование ресурсов Интернета для поиска информации, для организации образовательной деятельности школьников.

• Использование текстовых процессоров для оформления учебно-программной документации и, создания материалов для учебного процесса. Использование табличных процессоров для рейтинговой системы оценки и созда-

и

<я

^ ния компьютерных тестов.

m

С

<

н

m

• Использование СУБД для учета результатов образовательной деятельности школьников.

• Использование специализированных инструментальных систем для создания компьютерных тестов.

• Использование инструментальных программ для создания собственных интернет-ресурсов

Рис. 1. Этапы формирования у будущих учителей математики и информатики профессиональных умений и навыков

проведение компьютерных

экспериментов ;

умение работать с коммуникационными технологиями;

умение разрабатывать web-сайты с помощью языка гипертекста HTML и программной среды FrontPage.

Программа курса включает следующие вопросы:

1. Информационные технологии в образовании: роль, функции в процессе обучения, возможности использования и ограничения.

2. Виды обучающих программ: демонстративные, обучающие, контролирующие, моделирующие математические и физические объекты, операции, процессы и явления.

3. Разработка web-сайтов с использованием программной среды FrontPage. Для реализации обучения по этим направлениям вводится блочно-модульная структура построения программы обучения учителей математики и информатики в рамках означенного курса.

Организационно курс обеспечивается следующим учебно-методическим комплексом:

• лекционные занятия, на которых студентов знакомят с основами сайтокон-струирования, обращая особое внимание на то, как правильно спланировать web-сайт, а также предлагают компьютерное сопровождение в демонстративном режиме;

• практические занятия, основанные на обучающем и демонстративном режимах;

• лабораторные работы, ориентированные на формирование умений по разработке web-сайта с использованием программной среды FrontPage;

• контрольные и зачетные работы. Лекционные и практические занятия

проводятся по обычной классно-урочной системе. При реализации лабораторных работ нами были использованы разнообразные направления новых педагогических технологий, таких как:

• метод учебных проектов;

• метод телекоммуникационных проектов;

• обучение в сотрудничестве.

Здесь мы остановимся на модели использования web-технологий в формировании профессиональных умений у будущих

учителей математики и информатики (рис. 2).

Исследования в области применения телекоммуникационных технологий в педагогическом образовании начали активно проводиться в 90-х годах.

Эти исследования позволяют обозначить ряд перспективных направлений в области применения телекоммуникаций и, в частности Интернета, в обучении и управлении обучением:

• современные методики и стратегии отбора содержания, методов и организационных форм обучения, воспитания, соответствующих задачам развития личности, обучающейся в современных условиях информатизации и массовой глобальной коммуникации современного общества;

• создание методических систем обучения, ориентированных на развитие интеллектуального потенциала обучающегося, на формирование умений самостоятельно приобретать знания, осуществлять информационно-учебную, экспериментальную и исследовательскую деятельность, разнообразные виды самостоятельной деятельности по обработке информации, пользуясь современными методами и средствами информационного взаимодействия и коммуникации;

• современный механизм управления системой образования на основе использования размещенных в Интернет автоматизированных банков данных научно-педагогической информации, информационно- методических материалов и т.д.;

• создание единого информационного пространства, обеспечение личностно-ориентированного подхода, как в процессе обучения, воспитания, так и в процессе информационного взаимодействия, дифференцированного по профессиональным интересам и предпочтениям;

СТУДЕНТ

Уровни подготовленности

[уровень 3] Высокий [уровень 2] Средний [уровень 1] Слабый

Предварительная дифферинцация

Индивидуальные задания Индивидуальные задания

М О Т И В А Ц И Я

I

Система лекционных и практических занятий

Интегративные занятия

Самостоятельная деятельность

Метод

Метод Метод Обучение телекоммуни

учебных «Портфолио» в кационных

проектов сотруднич проектов

естве

Уровень разработчика мультимедиа-продуктов и гипермедиа-ресурсов

Уровень пользователя мультимедиа-

продуктов и

гипермедиа-

ресурсов

Уровень исследователя мультимедиа-

продуктов и

гипермедиа-

ресурсов

Рис. 2. Модель использования тееЪ-технологий в формировании профессиональных умений у будущих учителей математики и информатики.

• самообразование, в частности, повышение квалификации с использованием информационных технологий Интернет;

• дистанционное образование;

• развитие содержания и методики базового и профессионального обучения в системе среднего и высшего педагогического образования в условиях информатизации и массовой коммуникации современного общества.

Так или иначе, каждое из перечисленных направлений требует наличия высококвалифицированных кадров системы обучения - и в первую очередь преподавания информатики.

Дистанционное обучение в Интернет позволяет слушателям обмениваться информацией по электронной почте, как с преподавателем, так и с одноклассниками и однокурсниками по обучению. Кроме того, Интернет обеспечивает проведение видеоконференций и онлайновых бесед (chat). При этом различные мультимедийные приложения позволяют значительно расширить возможности дистанционного обучения и повысить его качество. Преподаватель имеет возможность наблюдать весь процесс работы учащихся и студентов с учебным материалом, вмешиваться в процесс обучения,

назначая при необходимости дополнительные тесты и изменяя условия сдачи контрольных работ.

В связи с этим мы считаем, что курс нужно дополнить вопросами, связанными с Web-технологиями, которые имеют большие возможности для разработки мультимедийных обучающих систем (МОС) по конкретному предмету.

Нами разрабатывается МОС <^еЬ-технологии в разработке образовательного сайта», которая будет включена в сайт кафедры методики преподавания математики и информатики Дагестанского государственного педагогического университета с дальнейшим использованием в дистанционном обучении учителей математики и информатики.

ЛИТЕРАТУРА

Мельничук О., Яковлева А. Модель специалиста // Высшее образование в России. — 2000. — №5. - С. 19-25.

Об авторе

Везиров Тельман Тимурович, аспирант кафедры методики преподавания математики и информатики Дагестанского государственного педагогического университета. Сфера научных интересов - теория и методика профессионального образования. Ишиг. 60 @шаП. ги