Введение к работе
Актуальность исследования. Важность ведущихся сегодня в эоссии исследований, посвященных проблемам компьютеризации обра-ювания, не столь очевидна, г'ак кажется на первый взгляд. Расхожий и юныне тезис о том, что введение в 1985 году в СССР в учебные планы іікол общеобразовательного (обязательного) курса "Основы информа-ики и ВТ" явилось адекватной реакцией системы образования на про-ісходящие в обществе изменения в производственной сфере (процес-:ы автоматизации и т.п.), с нашей точки зрения, не соответствует дей-ггвительности. Существовало множество социально-экономических ракторов (прежде всего социальных), предопределивших появление в 985 г. компьютерного всеобуча, но отыскать среди них важнейший -:оответствующий уровень развития производительных сил и производ-ггвенных отношений - в стране, где на указанный момент времени в отельных отраслях промышленности и сельского хозяйства до 70% іаботников были заняты ручным трудом, можно лишь выдавая желаемое а действительное - компьютерный всеобуч не мог быть оправдан с очки зрения экономической целесообразности.
Косвенным подтверждением справедливости сказанного могут лужить непрекращающиеся по сей день дискуссии по поводу содер-:ания школьного курса ОИиВТ и даже его названия. Сложилась, в из-естной мере, нелепая, хотя и вполне объяснимая ситуация: практи-ески все признают необходимость преподавания в общеобразователь-ых школах дисциплин кибернетического профиля, но не существует бщепризнанной точки зрения на то, что именно должно изучаться в амках этих дисциплин. Рискнем предположить, что отмеченные проти-оречия не будут преодолены до тех пор, пока экономические факторы е станут играть доминирующую роль при формировании социального аказа к школе на подготовку "компьютернограмотного" поколения. Для оказательства приведенного утверждения можно воспользоваться и ифрами, характеризующими затраты на образование в России в пе-иод 1985-1993 гг. По мнению ряда экспертов, финансирование сферы эразования оставалось да и остается на уровне, обеспечивающем лшь полноценное всеобщее начальное образование - где уж тут гово-лть о наличии объективной необходимости школьного курса ОИиВТ, ка-їственное проведение которого требует, помимо всего прочего, эмалых денежных средств.
Перечень подобных аргументов можно без труда продолжить, э, вместе с тем, констатируя таким образом отсутствие объективной эщественной потребности в компьютерном всеобуче, мы ни в коей ме-
ре не склонны умалять важность и значение научно-исследовательских работ по проблемам компьютеризации образования, хотя чаще всего их актуальность выводилась из ложной, на наш взгляд, посылки - признания объективной необходимости компьютерного всеобуча.
Более того, уже состоявшийся (хорошо или плохо - это другой вопрос) компьютерный всеобуч, наряду с происходящими сегодня изменениями в отношениях собственности (иногда говорят с переходом к рыночной экономике), выступают, по нашему мнению, на сегодняшний день как единственные объективные экономические факторы, предопределяющие актуальность и необходимость изучения проблемы "компьютер и школа".
Реально смотря на вещи и называя все своими именами, следует признать, что сегодня компьютерный всеобуч представляет беспре-цендентный по своему размаху педагогический эксперимент, большинство из участников которого (имеются ввиду учителя информатики) вовлечено в него, как правило, помимо собственной воли, и, не обладая соответствующими знаниями, умениями и навыками, вынуждены попросту "отбывать часы" на уроках информатики. По этим же причинам по большей части остаются невостребованными результаты комплексных научно-исследовательских работ по методике преподавания информатики в школе, получившие научное обобщение в трудах А.П.Ершова, Г.Л. Звенигородского, А.А.Кузнецова, Э.И.Кузнецова, М.П.Лапчика, В.М.Монахова, Ю.А.Первина и др., внесших существенный вклад в дело становления компьютеризации школы. Созданные в период 1985-1990 гг. рядом авторских коллективов учебные пособия по школьному курсу информатики и методические пособия для учителей в силу отсутствия единой (в рамках страны) стратегии в оснащении средствами ВТ не были ориентированы на конкретный тип ЭВМ (первый школьный учебник был вообще рассчитан на безмашинный вариант курса ОИиВТ), и потому используются в школах на уроках информатики не в должной степени.
Появление компьютеров в школах в то же время породило и весьма значительные ожидания, связанные с реализацией комплекса мер, предусматривающих внедрение новых информационных технологий на базе персональных компьютеров, компьютерных сетей и средств связи, способных изменить методы производства знаний. Эти ожидания на сегодняшний день, как известно, трансформировались в весьма завышенные и подчас необоснованные требования к учителям информатики.
Вместе с тем, проблемам вузовского обучения будущих учителей информатики уделяется существенно меньше внимания, нежели
школьной информатике. И хотя в области разработки методики вузовского обучения успешно работают В.П.Беспалько, В.А.Извозчиков, Э.И.Кузнецов, Ю.К.Кузнецов, М.П.Лапчик, И.А.Румянцев, Ю.Г.Татур, затрагивающие в большей или меньшей степени проблемы информатизации высшего образования, нз секрет, что существующая система подготовки учителей информатики в малой степени способствует проявлению и воспитанию необходимой творческой активности студентов, выявлению их индивидуальности, интенсификации освоения знаний. Ситуация осложняется еще и тем, что создание учебно-методического комплекса, призванного обеспечивать подготовку будущих учителей информатики, находится на эмпирической стадии.
Оптимизация процесса компьютерной подготовки будущих учителей информатики в рамках научно-обоснованной методической системы, допускающей относительно быстрое практическое внедрение - вот та проблема, которая на сегодняшний день требует решения.
Наблюдаемое сегодня бурное становление информатики как науки, обеспечивает "хроническую" актуальность проблем, связанных с ответами на фундаментальную серию вопросов: "Зачем, чему и как следует учить будущих учителей информатики?"
Острота сформулированной проблемы нашего исследования усугубляется и весьма существенно противоречиями, возникающими сегодня при решении задач, связанных с подготовкой будущих учителей информатики. Главное из них - это отсутствие общепризнанной точки зрения на содержание школьного курса ОИиВТ (выступающее как следствие отсутствия четко выраженного социального заказа общества к школе на компьютерную подготовку учащихся) наряду с существовани-вм этого курса в качестве обязательного. Являясь по существу субъективным и отражая реалии лишь сегодняшнего дня, указанное противо-эечие предельно обостряет другое, носящее объективный характер, -иежду динамичным развитием информатики как науки и относительной статичностью организационных форм и методов обучения. Прогнозируемый переход,к рыночной экономике, как показывает опыт зару-Зежных стран, может привести к пониманию того, что обязательных икольных курсов по информатике может быть несколько, причем достаточно различных по своей структуре и содержанию, однако это пришлет к возникновению новых проблем, связанных с подготовкой учи-ельских кадров.
Цель исследования - разработка технологий и методического >беспеченйя процесса компьютерной подготовки будущих учителей информатики, а также научное обоснование их применения с учетом ос-ювных тенденций в процессе информатизации образования.
Объект исследования - процесс обучения будущих учителей информатики в аудиторное время и в период самостоятельной работы.
Предмет исследования - научные основы методической системы обучения студентов педагогических институтов - будущих учителей информатики.
Гипотеза исследования заключалась в следующем.
Необходимый уровень компьютерной подготовки будущего учителя информатики, его умение работать над решением профессиональных задач при использовании новых информационных технологий в процессе преподавания и управления учебным процессом в условиях информатизации образования будут обеспечены в том случае, если методическое обеспечение процесса компьютерной подготовки названной категории студентов педагогических институтов и соответствующая методическая система, сформированные на основе классических принципов дидактики, будут ориентированы, в первую очередь, на деятель-ностную модель специалиста, носящую достаточно идеальный характер (игнорирующую по большей части реалии сегодняшнего дня: разнотипные средства ВТ в школах, отсутствие единой программы по курсу ОИиВТ, хаотичное использование псевдообучающих программ по различным предметам и т.п.).
При этом полагалось, что коль скоро компьютер в сфере образования может выступать в качестве:
объекта изучения,
средства обучения,
средства управления учебным процессом,
то компьютерная подготовка будущих учителей информатики должна предусматривать:
а) овладение профессиональными навыками программирования
на одном из языков высокого уровня, знакомство с двумя-тремя языка
ми высокого уровня;
б) изучение принципов проектирования программных средств
учебного назначения как на языках высокого уровня, так и в открытых
программно-методических системах;
в) знакомство с системами управления базами данных (СУБД),
экспертными системами;
г) освоение имеющегося программно-методического обеспече
ния курса ОИиВТ для средней и начальной школ, изучение дидактичес-
ких возможностей и особенностей различных программно-методических комплексов1.
В сущности, при разработке концепции исследования мы
исходили из следующих положений.
-
Фундаментальность компьютерной подготовки будущих учителей информатики, их знаний, умений и навыков, соответствующих современному уровню достижений научно-технического прогресса, может быть обеспечена лишь в том случае, если содержание обучения и его структура в педагогических институтах будут ориентированы на достижение глобальной цели - подготовку специалистов, в полной мере осознающих закономерности развития процессов информатизации общества (в том числе и сферы образования), свою ведущую роль в реализации идей, связанных как с созданием информационных сред обучения, так и с внедрением информационных технологий в управление учебным процессом.
-
Формирование у студентов познавательного интереса и творческой активности, профессиональных знаний и умений во многом зависит от наличия сильной мотивационной компоненты в процессе обучения, обусловленной, в первую очередь, степенью ориентации содержания обучения на характер будущей профессиональной деятельности.
-
Индивидуализация обучения и повышение качества усвоения студентами учебного материала при одновременной интенсификации учебного процесса, а также развитие самостоятельного алгоритмического мышления могут быть достигнуты в результате разработки и применения новых технологий обучения, предусматривающих точный учет потребностей в знаниях будущего учителя информатики на ближайшую (3-5 лет) перспективу его будущей учебной и производственной деятельности.
-
Основу новой методики обучения будущих учителей информатики, максимально раскрывающей потенциальные возможности персонального компьютера в организации и управлении дидактического процесса, автоматизации этапов процесса обучения, должны составлять учебно-методические комплексы, включающие в себя учебные пособия, в которых наиболее полно была бы представлена информационная модель педагогической системы компьютерной подготовки будущих учителей информатики.
Задачи исследования. Проблема и цель исследования определили необходимость решения следующих задач:
Разумеется, приведенный перечень далеко не полностью описывает содержание, да и структуру компьютерной подготовки будущих учителей информатики - в большей степени он очерчивает круг вопросов, связанных с настоящим исследованием.
провести анализ существующих тенденций в процессе информатизации общества и сферы образования, на основе которого сделать прогноз о возможных аспектах социального заказа общества к уровню подготовки будущего учителя информатики и путях реализации этого заказа в современных условиях;
изучить состояние проблемы подготовки будущих учителей информатики в вузах России;
выбрать приоритетные цели обучения будущих учителей!информатики, выделив при этом блок знаний, умений и навыков, необходимых для достижения определенного уровня компьютерной подготовки студентов;
разработать концепцию, определяющую стратегию компьютерной подготовки будущих учителей информатики;
определить содержание ряда учебных дисциплин, обеспечивающих компьютерную подготовку будущих учителей информатики;
спроектировать адекватные содержанию этих дисциплин технологии и методики обучения студентов, обеспечивающих усвоение и возможность практического применения изученного материала;
создать необходимое методическое обеспечение (книги, учебные пособия, методические разработки и т.д.);
осуществить апробацию и внедрение методического обеспечения.
В ходе исследования можно выделить три этапа (I этап - VII.87 -11.89; II этап - ; III этап - VI.90 -111.94). На протяжении первых двух этапов работа в основном проводилась по схеме: проверка, корректировка и опять проверка выстраиваемой методической системы. Она включала в себя отбор содержания курсов ОИиВТ, "Методика преподавания информатики". Кроме того, в ходе первых двух этапов решались частные методические проблемы, разрабатывались дидактические материалы и методические рекомендации [9] - [14]. Третий этап был посвящен разработке и оценке эффективности комплекса учебных пособий [4] - [8], призванных обеспечить практическое внедрение названной методической системы.
При этом для решения поставленных выше задач были использованы следующие методы исследования: изучение и обобщение отечественного и зарубежного опьпа подготовки специалистов в области информационных технологий в образовании; анализ специальной литературы по информатике, вычислительной технике, методике преподавания; анализ научной литературы по проблемам разработки учебной литературы, а также по проблемам, связанным с информатизацией общества; анализ и обобщение опыта экспериментальной работы по
іредложенной методике, обоснование концепции компьютерной подго-овки студентов специальности "Учитель математики, информатики и 5Т" на основе сделанного прогноза о тенденциях процесса информа-изации образования в России.
Достоверность полученных результатов исследования достиг-іута за счет согласованности его основных результатов и положений с ^временными требованиями социального заказа общества по подго-овке вузом будущих учителей информатики, готовых к использованию ювых информационных технологий в сфере образования. Теоретичес-ие выводы и обоснование прогноза развития системы компьютерной юдготовки студентов педагогических вузов опираются на результаты нализа экспериментальной работы в учебном процессе системы ысшего образования и являются дальнейшим развитием внедренной в едагогическую практику методической системы.
Научная новизна и теоретическая значимость исследова-ия состоит в том, что в нем
-
Представлена новая, научно обоснованная теоретическая ди-.актическая разработка целостной, но, в то же время, достаточно гиб-ой методической системы компьютерной подготовки студентов педа-огических вузов специальности "математика-информатика", ориенти-ованной на материально-техническую базу педвузов России.
-
Обоснован и проведен отбор учебного материала для ком-ьютерной подготовки будущих учителей информатики, в рамках кото-ой обеспечиваются прочные знания основных положений информати-и, умения практически решать проблемы и задачи из профессиональ-ой области: в преподавании курса ОИиВТ в средней и начальных шко-ах, в организации и управлении учебным процессом с помощью ин-юрмационных технологий.
-
В известной мере формализован процесс компьютерной под-dtobkh будущих учителей информатики в рамках разработанного мето-ического обеспечения, адекватного содержанию и структуре обучения.
-
Построена методика интенсивного обучения основам прог-аммирования на языках высокого уровня, базирующаяся на идее своения очередного учебного элемента через решение серии индиви-уально подобранных для каждого студента заданий.
-
Предложен, вариант подхода к изучению в педагогических нститутах принципов и методов проектирования программных средств чебного назначения в открытых программно-методических комплексах.
-
Разработана методика обучения будущих учителей инфор-атики работе с системами управления базами данных (СУБД dBase II), снованная на идее освоения учебного материала через решение сие-
темы сюжетных задач, связанных с возможностью использования СУБД в сфере педагогического управления.
-
Изложен один из вариантов подхода к изучению логического программирования в педагогических институтах, предложена оригинальная методика преподавания элементов программирования в системе Turbo-Prolog.
-
Определены место, роль, принципы изучения курса "Методика преподавания информатики" в системе компьютерной подготовки студентов, разработана и научно обоснована общая дидактическая концепция этого курса.
Таким образом, исследования, проведенные автором, содержат новые подходы к формированию цели, содержания и принципам его отбора, методике и средствам обучения будущих учителей информатики. Разработанное методическое обеспечение способно поддерживать как целостный цикл компьютерной подготовки педагогов-информа-тиков, так и отдельные элементы, позволяя в зависимости от тех или иных условий варьировать структуру и содержание обучения студентов.
Практическая значимость исследования заключается в том, что разработанные диссертантом учебно-методические материалы [4]-[14] в течение ряда лет использовались и используются в практике учебного процесса педагогических вузов, школ.
Результаты исследования дают возможность строить иначе и более гибко, чем было принято раньше, процесс компьютерной подготовки будущих учителей информатики. Реализация разработанной методики позволяет обеспечить полноценное преподавание различных курсов, в том числе и специальных, читаемых студентам соответствующей специальности.
Разработанное методическое обеспечение, ориентированное на приобретение устойчивости навыков и умений при одновременной интенсификации учебного процесса, также может быть использовано как средство самостоятельного освоения соответствующих пакетов прикладных программ.
Внедрение результатов исследования. Накопление результатов исследования и практическая проверка выдвигаемых автором положений осуществлялась в процессе научно-исследовательской работы' , созданием и внедрением в учебный процесс методических разработок [9]- [14], учебных пособий [4]-[8].
По теме: "Методическое обеспечение курса ОИиВТ", 19В9-19Э1 гг., номер гос. per 01.89.0057402.
О широком внедрении в учебный процесс разработанного автором подхода и продуктивности его для целей обучения НИТ свидетельствуют соответствуюїдие отзывы, полученные из различных вузов страны, отдельных ученых и педагогов высшей и средней школы.
Апробация результатов исследования.
Публикации [1]-[18], отражающие содержание диссертационного исследования, появились в процессе продолжительной педагогической, научно-методической и исследовательской работы автора:
- в Самарском государственном педагогическом институте
(1985-1994 гг. чтение лекций, проведение лабораторных и практических
занятий, участие в научно-методических семинарах и конференциях);
в Топьяттинском филиале СамГПИ (1992-1993 гг. чтение лекций);
в Самарском институте повышения квалификации работников образования (подготовка и переподготовка учителей информатики 1986-1994 гг.);
в виде участия и выступлений на ежегодных научно-практических конференциях СамГПИ, г. Новосибирске (октябрь 1988 г.), в г. Нарва (ноябрь 1988 г. ), 2-й Российской научно-методической конференции "Пути и методы совершенствования учебного процесса" г. Самара (1993 г.); выставке-конференции "Новые информационные технологии в школах и вузах", г. Москва (1993 г. ).
На защиту выносятся следующие положения:
/. Разработанные основы компьютерной подготовки будущих учителей информатики представляют собой "открытую", в известной мере целостную, но в то же время достаточно гибкую методическую систему, в рамках которой отражены тенденции, наблюдаемые в процессе информатизации сферы образования, динамика социального заказа, специфика местных условий и ресурсов.
2. Необходимого уровня компьютерная подготовка студентов специальности "математика-информатика" в педагогических вузах может быть обеспечена конструированием (на базе созданных учебно-методических материалов) разнообразных вариативных оболочек инвари-ативного "ядра" (см. таблицу О), отражающих специфику профессиональной деятельности будущих учителей информатики. Содержание такого "ядра" может обеспечить на сегодняшний день должный фундамент информационной культуры специалистов указанной категории.
3. Созданное методическое обеспечение является составной частью системы обучения, в рамках которой могут быть реализованы индивидуализация и интенсификация обучения, активизация познавательной деятельности студента и развитие творческого начала, самостоятельность в изучении материала, устойчивость навыков работы на персональном компьютере.
Таблица О Краткое содержание "ядра" системы компьютерной подготовки будущих учителей информатики
В графе "Методическое обеспечение" указаны только материалы, разработанные с
участием автора. 2
Здесь и далее ВП - сокр. от вычислительная практика. Цифра означает семестр, в рамках
которого она проводится.
Таблица О(продолжение)
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, еми глав, списка литературы. Основной текст занимает 199 с, іиблиография (171 наименование) - 11 с.
Курс "Численные методы" не был предметом нашего рассмотрения, поскольку, на наш їгляд, пособие с одноименным названием В.М.Заварыкина, В.Г.Житомирского, М.П.Лапчика а сегодняшний день решает проблему методического обеспечения этого курса.