Педагогические основы адаптации будущих учителей к информационным технологиям в образовании

Информатизация современного общества активно отражается на образовательном процессе: постоянно идет обновление существующего программного обеспечениясовершенствуется компьютерная техникавозникают новые информационные технологии в образовании. Это обуславливается быстроизменяющимися потоками ин-./•s формации, в связи с чем в курсах многих предметов общеобразовательного цикла предлагаются новые проекты стандарта образования, вузы выдвигают новые требования к вступительным экзаменам, кроме того, свой отпечаток накладывают региональные особенности. Такая ситуация ставит учителей школ в положение специалистов, постоянно осваивающих новый материал и по ходу освоения адаптирующих информацию для своих учеников. Естественно, что к такой деятельности будущих учителей лучше начинать готовить в Л педагогических вузах, тем более, что в процессе обучения сами студенты постоянно сталкиваются с аналогичными проблемами: образовательные программы некоторых дисциплин здесь так же мобильны, как и в школах. Особенно ярко это демонстрирует курс информатики-.

Очевидно, что наука информатика (Information Since) развивается очень динамично. Образование же по своей сути консервативно, поэтому качество передачи устоявшегося ядра знаний выше, чем С качество передачи новой информации, полученной недавно. Отсюда и определенный конфликт между новым в науке и процессом образования.

Одним из вариантов устранения этого конфликта является использование в образовательном процессе информационных технологий, информационного и понятийного моделирования, что и предопределило наш поиск механизмов адаптации будущих учителей к новым информационным технологиям.

Одной из постоянно обсуждаемых тем в публикуемых периодических материалах, материалах научно-практических конференций и др. является многофункциональность учителя информатики [23, 25, 66 и др.], а также проблемы учителей-предметников, использующих информационные технологии в своей профессиональной деятельности [25, 98, 127, и др.]. Школьный предмет «Информатика» заставил превзойти в нашей стране все возможные рекорды гибкости, емкости и самодостаточности педагогического мастерства. Учителя, применяющие на уроках информационные технологии, выдержали долговременное испытание работой без достаточной методической поддержки, без авторитета столетиями выверенной классической науки, без сопутствующих накоплений учебной и занимательной литературы, без комплектов разноуровневых задачников с выверенными и прокомментированными решениями. Все названные недостатки в обеспечении учебного процесса учителя возмещает самостоятельно, без должного внимания со стороны педагогической науки. Подобная деятельность не всегда приносит ценные плоды в виде курсов, адаптированных к современным условиям, а подчас приводит к неудовлетворительным результатам. Необходимо отметить, что все сложности в полной мере сопутствуют учителям-предметникам, использующим информационные технологии в обучении.

В дополнение к перечисленным проблемам, смена компьютерной базы, повышение ее потенциала и сферы массового применения постоянно ставят школьного учителя перед опасностью потери многолетнего задела. Поэтому, на плечи учителя, кроме всего прочего, ложится труд преодоления непрерывного устаревания знаний и навыков, неизбежно сопутствующий обновлению техники. Все перечисленное относится не только к школьным учителям, но и к вузовским преподавателям, и как следствие — отражается на студентах педагогических вузов, как во время учебного процесса, так и во время прохождения педагогической практики в школах. В настоящей работе мы предлагаем пути решения проблемы адаптации студентов — будущих учителей к новым информационным технологиям в образовании и способы преодоления трудностей, возникающих в профессиональной деятельности педагогов, как учителей информатики, так и учителей-предметников, использующих компьютер как инструмент профессиональной деятельности.

В своей работе мы опирались на различные исследования педагогов, психологов, философов. Так, педагогические аспекты адаптации учителей к профессиональной деятельности рассмотрены в работах В. Т. Ащепкова, Г. А. Балла, В. И. Брудного, JL Г. Земцовой, J1. Г. Егоровой, М. А. Кузнецова, П. С. Кузнецова, А. К. Марковой, JL М. Митиной, А. Г. Мороза, В. А. Полякова, В. А. Сластенина, С. М. Редлиха и др. Для исследования закономерности свойств адаптационных процессов, мы использовали работы И. М. Бобко по адаптивным педагогическим программным средствам. В Сибирском институте образовательных технологий РАО с 1985 года (тогдаНИИ ВТ АПН) велись работы по созданию и внедрению адаптивных программных комплексов, учитывающих физиологические, психолого-педагогические и философские аспекты их использования в производстве и учебном процессе [16, 17, 92, 19, 18 и др.].

Кроме того, в нашей работе мы опирались на исследования Е. И. Машбица по психолого-педагогическим основам компьютеризации обучения [86], на исследования А. М. Сохора по вопросам дидактического анализа логической структуры учебного материала.

151], Л. М. Фридмана по проблеме применения моделирования в обучении [171, 169, 170] и др.

Интенсивное изучение педагогами-предметниками новых информационных технологий уже стало школьной традицией, требующей не только внимания и финансовой поддержки, но и построения специальной системы курсов по соответствующим программам, помогающих сегодня школе сохранить или восстановить утрачивающуюся позицию источника знаний. Для проектирования процесса обучения новым информационным технологиям мы использовали работы Л. В. Городней, В. Н. Касьянова, И. В. Поттосина, В. А. Евстигнеева и др. [30, 78, 115, 127 и др.].

Для более конкретной постановки задачи в настоящем исследовании предложен новый термин — информационно-технологическая адаптация будущих учителей в условиях непрерывного развития информационных технологий в образовании. Информационно-технологической адаптацией является процесс приспособления студентов педагогических вузов к использованию новых информационных технологий в учебном процессе и в будущей профессиональной деятельности.

Новые информационные технологии в современном образовании — это использование электронных средств обучения и в первую очередь компьютеров в технологии учебно-воспитательного процесса.

На сегодняшний день в школе остро стоит проблема использования компьютера в образовательном процессе. Должны ли перекликаться школьные курсы с реальными информационными технологиями, или же за время, отведенное базисным планом, можно только ознакомиться с основами науки? Если можно кратко аксиоматизировать цели общего среднего образования, то учащийся должен:

1. Освоить определенный минимум знаний, накопленных человечеством в области фундаментальных наук о природе и обществе (математика, физика, химия, биология, история и др.).

2. Приобщиться к духовным ценностям своего отечества и мира, познать законы эстетики и художественного творчества (литература, религия и др.).

3. Приобрести практические навыки, необходимые каждому человеку в повседневной жизни (иностранные языки, труд и т. д.).

В современных условиях идет постоянное расширение информационных потоков, сопутствующих приобретению предметных знаний, приобщению к духовным ценностям, получению различных практических навыков и т. д. Справиться с данными потоками информации можно только при «сжатии» информации посредством моделирования, что напрямую связано со средствами новых информационных технологий.

В решении коллегии Минобразования РФ от 22.02.95 мы находим, что курс информатики способствует приобретению практических навыков для использования их в повседневной жизни. «.Курс информатики был введен в школу как средство обеспечения компьютерной грамотности молодежи, подготовки школьников к практической деятельности, труду в информационном обществе».

До недавнего времени преподавание информатики в средней школе опиралось на программы, созданные 10−15 лет назад, когда роль информатики была принципиально иной, чем сейчас. Основная посылка «Программирование — вторая грамотность» отнюдь не являлась результатом заблуждения или ошибочного понимания существа дела — она отражала реальный «вектор» развития компьютерной техники в то время. Предполагалось, что образованному человеку потребуется освоение компьютерных терминалов, умение составлять алгоритмы в своей предметной области на каком-нибудь языке программирования, например, на Фортране. Другими словами, речь шла об оптимизации выполнения старой работы новыми средствами.

Сейчас, как нам представляется, и это не является открытием, ситуация радикально изменилась. Многие направления так и не вышли за пределы научных исследований (например, «искусственный интеллект»), но зато у человечества возникли принципиально иные средства выполнения новой работы (например, автоматическое обновление квартального отчета в текстовом документе, создание презентации в офисной технологии, аналитические информационные системы, обучение чтению через письмо с помощью компьютера). Соответственно изменились роль и соотношение фундаментальных основ информатики. Например, доказательное программирование утратило актуальность для общего образования, но зато резко возросла роль научных методов формализации, структурирования и представления данных об объектах реального мира (теория баз данных). По-другому подается алгебра логики: раньше ее излагали на довольно абстрактном для учеников уровне, применительно к логическим основам ЭВМ, а ныне это мощный инструмент пользователей электронных таблиц, обработки информационных моделей и т. д.

Сочетание описанных выше процессов и явлений привело к тому, что основной массе учащихся — школьникам и студентам, необходим базовый, общеобразовательный курс, в состав которого входят такие разделы как:

1) элементы фундаментального знания (представление и структурирование данных, алгебра логики, понятие об алгоритмах и программировании, ПК, операционная среда, интерфейс пользователя в объектно-ориентированной технологии);

2) офисная технология (графика, тексты, электронные таблицы, презентации);

3) информационные системы (базы данных);

4) телекоммуникации [179].

Это положение дел на сегодняшний день, но оно будет меняться и очень динамично. Видимо, через 10−15 лет последуют такие же радикальные перемены. Учитель-предметник работает в школе 30−35 лет. Следовательно, систематические изменения станут основой его педагогической деятельности. Чтобы быстро и качественно произвести необходимые адаптационные изменения в учебных курсах и программах мы предлагаем применять метод понятийного моделирования, что позволит оптимально использовать уже имеющийся дидактический материал совместно с новыми информационными технологиями в учебном процессе. Сам же метод моделирования привлек нас своей динамичностью, яркой выразительностью и широкой распространенностью. Моделирование играет в обучении огромную роль/Йспользование моделирования в обучении имеет несколько аспектов, прежде всего, моделирование является тем содержанием, которое должно быть усвоено учащимися в результате обуц чения, методом познания, которым они должны овладеть. Кроме того, как отмечает Фридман JI. М., «моделирование является тем учебным действием и средством, без которого невозможно полноценное обучение» [171].

Настоящая работа является результатом исследований, проведенных на кафедрах информатики и вычислительной техники и методики преподавания информатики Новокузнецкого государственного педагогического института. Научные исследования по направлению данной диссертационной работы были включены в план НИР Новокузнецкого государственного педагогического института в рамках общеинститутской темы «Аналитические методы организации информационно-педагогической среды в педагогическом вузе» (руководитель: проректор НГПИ, заведующий кафедрой методики преподавания информатики М. С. Можаров).

Результаты проведенного нами предварительного тестирования показали недостаточный уровень информационно-технологической адаптации выпускников педагогических вузовбудущих учителей-предметников к новому программному и аппаратному обеспечению. Поэтому актуальность темы исследования обусловлена необходимостью сформировать механизм повышения адаптационных ресурсов студентов различных факультетов педагогических вузов к новым информационным технологиям в процессе обучения и прохождения педагогической практики, а также в будущей профессиональной деятельности.

Таким образом, проблема исследования состоит в разрешении противоречия между постоянным обновлением учебных планов, учебных программ, нормативных документов, методического обеспечения, ростом потенциала и сферы применения компьютеров и техники в целом, с одной стороны, и необходимостью учителю брать на себя труд преодолевать непрерывное устаревание знаний, совершенствовать качество передачи традиционных знаний, структурировать и систематизировать информацию, с другой стороны.

Объект исследования: процесс адаптации студентов к новым информационным технологиям в образовании.

Предмет исследования: педагогические условия адаптации будущих учителей к новым информационным технологиям в образовании, основной составляющей которых является понятийное моделирование как дидактический метод, овладение которым обеспечивает адаптацию будущих учителей к условиям постоянного развития новых информационных технологий.

Целью данного исследования является выявление педагогических основ адаптации студентов педагогических вузов к новым информационным технологиям в образовании и исследование возможностей метода понятийного моделирования как средства данной адаптации.

Анализ теоретических и практических аспектов изучаемой проблемы позволяет сформулировать гипотезу настоящего исследования: педагогические условия адаптации будущих педагогов к новым информационным технологиям включают применение понятийного моделирования, позволяющее студентам системно и качественно осваивать эти технологии.

Цель, объект и предмет исследования обусловили постановку и решение ряда взаимосвязанных исследовательских задач:

1) выявить и разработать теоретические основы адаптации студентов к информационным технологиям как педагогической проблемы и описать ее ключевые аспекты;

2) разработать научно-практические рекомендации по применению метода понятийного моделирования в целях совершенствования профессиональной подготовки будущих учителей-предметников;

3) доказать эффективность процесса адаптации студентов к информационным технологиям при обучении, организованном в соответствии с предложенными практическими рекомендациями.

Этапы исследования.

На первом этапе (1996;1997гг.) был проведен анализ теоретических и практических исследований по проблеме, проведено предварительное тестирование студентов, собран необходимый дидактический материал, выполнен литературный обзорвыяснен уровень адаптационных возможностей будущих учителей, что позволило обозначить контуры гипотезы настоящего диссертационного исследования.

На втором этапе (1997;1998гг.), с учетом полученных данных, проводился эксперимент в учебном процессе и на педагогических практиках в школе. Были выявлены педагогические условия формирования необходимых навыков адаптации студентов Новокузнецкого государственного педагогического института к информационным технологиям, т. е. сформулирована гипотеза исследования.

На третьем этапе (1998;2000гг.) проводился анализ полученных результатов эксперимента. На этом этапе были разработаны практические рекомендации по применению понятийного моделирования для совершенствования профессиональной подготовки будущих педагогов.

Методы исследования: теоретический анализ педагогических, психологических, философских исследований для предварительной оценки состояния освещаемой в диссертации проблемы. В ходе работы мы использовали метод наблюдения, метод статистической обработки данных, констатирующий и обучающий педагогические эксперименты и сам метод понятийного моделирования.

Научная новизна: 1) в нашей работе впервые были исследованы педагогические основы информационно-технологической адаптации студентов- 2) нами были разработаны научно-практические рекомендации по применению метода понятийного моделирования в целях совершенствования профессиональной подготовки будущих учителей-предметников- 3) нами была доказана эффективность процесса информационно-технологической адаптации студентов, организованного в соответствии с предложенными практическими рекомендациями.

Апробация и внедрение результатов исследования. Материалы исследования докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях: «Качество образования: концепции, проблемы оценки, управление» (Новосибирск, i 998), «Качество подготовки и проблемы повышения конкурентоспособности выпускников педвузов на рынке труда» (Новокузнецк, 1997), а также на совместных семинарах и заседаниях кафедр информатики и вычислительной техники и методики преподавания информатики Новокузнецкого государственного педагогического института. Курс «Метод понятийного моделирования» апробирован и внедрен на факультете иностранных языков и физико-математическом факультете НГПИ.

Теоретическая значимость определяется разработкой педагогических основ, связанных: 1) с особенностями педагогической деятельности в условиях постоянного развития новых информационных технологий и подготовке к ней студентов педвузов- 2) с исследованием возможностей метода понятийного моделирования как средства обеспечения информационно-технологической адаптации будущих педагогов.

Практическая значимость настоящего исследования состоит в том, что поставлен курс «Понятийное моделирование», а разработанные и проверенные на практике методические указания по использованию понятийного моделирования в качестве механизма повышения адаптационного ресурса студентов могут быть использованы преподавателями самых разных дисциплин на всех факультетах педвузов.

Достоверность полученных результатов обеспечивается разнообразием исследовательских процедур и приемов, использованием методов математической статистики и качественным анализом полученных результатов.

База исследования. Полученные результаты исследования внедрены в практику преподавания информатики в Новокузнецком государственном педагогическом институте. В исследовании принимали участие студенты НГПИ и преподаватели кафедр информатики и вычислительной техники и методики преподавания информатики.

Положения, выносимые на защиту:

1 .Особенности педагогической деятельности в условиях научно-технического прогресса и постоянного изменения нормативно-методической базы связаны с большей ориентацией процесса обучения на его дифференциацию с помощью информационных технологийа также с совершенствованием средств, форм и методов управления учебной деятельностью.

2.В содержание профессиональной подготовки студентов педвузов целесообразно включить:

— методологические основы работы с информационными потоками и массивами информации;

— теоретические основы информатики, информационного и понятийного моделирования;

— философские и психолого-педагогические вопросы информатизации;

— методологические основы использования информационных технологий в будущей профессиональной деятельности.

3.Будущего педагога необходимо вооружить надежной методикой преодоления дидактогенных факторов в процессе информационно-технологической адаптациитакой технологией может быть понятийное моделирование, обеспечивающее в то же время качественный процесс обучения будущих педагогов новым информационным технологиям.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, двух глав, разделенных на 5 параграфов, заключения и приложений. В конце работы приведен список литературы, включающий 194 источника.

Выводы по главе II.

С помощью проведенного педагогического эксперимента нами было доказано влияние метода понятийного моделирования на процесс информационно-технологической адаптации студентов педвузов. Курс понятийного моделирования обеспечивает качественное изучение информационных технологий в курсах «Информатика», «Информатика и математика» и «Методика преподавания информатики», что в свою очередь повышает эффективность обучающей деятельности будущих педагогов.

Курс понятийного моделирования положительно влияет на составление инновационных курсов учебных предметов с использованием информационных технологий и на создание методических разработок по курсу информатики в средней школе. Студенты физико-математического факультета, применяя метод понятийного моделирования, достигают высоких результатов при прохождении педагогической практики в школе. Все это позволяет нам сделать вывод о положительном исходе проведенного педагогического эксперимента и анализе его результатов.

Заключение

.

Постоянные перемены в области информационных технологий, программного обеспечения и компьютерной техники в современном обществе оказывают существенное влияние на педагогическую деятельность учителей.

Настоящая работа является результатом исследований, проведенных в целях изучения процесса информационно-технологической адаптации студентов педагогических институтов.

В результате данного исследования были разработаны теоретические основы учебной деятельности будущих учителей, основная составляющая которой — способность адаптироваться к новым информационным технологиям и дальнейшая работа с ними.

Процесс информационно-технологической адаптации будущего учителя и некоторые изменения учебной программы по предметам в средней школе в связи с появлением новых информационных технологий в образовании и технических средств в целом подвергся тщательному анализу и изучению, что в результате научно-исследовательской деятельности автора привело к внесению изменений в курсы информатики и математики в виде курса понятийного моделирования.

Понятийное моделирование использовалось в процессе обучения как форма педагогической деятельности, обеспечивающая адаптацию студентов в условиях постоянного развития новых информационных технологий.

Настоящая работа позволила положительно решить задачи, поставленные в начале педагогического эксперимента, а именно: • установлено, что теоретические основы информационно-технологической адаптации студентов педвузов заключаются в наличии механизмов, обеспечивающих приспособление студентов педагогических вузов к условиям информационного изобилия в окружающем мире, в том числе, иметь в арсенале педагогических приемов эффективный механизм адаптации субъекта к информационным технологиям;

• доказано, что компоненты информационно-технологической адаптации, определенные нами в настоящем диссертационном исследовании, представляют: а) начальную фазу информационно-технологической адаптации, определяемую с помощью ключевых потребностей студентовб) развитие учебной деятельности студентов, непосредственно связанной с адаптацией к информационным технологиямв) развитие педагогической деятельности студентов, с применением информационных технологий;

• разработан учебный курс «Понятийное моделирование» в целях совершенствования профессиональной подготовки будущих учителей (приложение 1);

• доказано, что процесс информационно-технологической адаптации студентов, организованный в соответствии с предложенными практическими рекомендациями по курсу понятийного моделирования имеет высокую дидактическую эффективность.

Сформулированная в начале исследования гипотеза: педагогические условия информационно-технологической адаптации будущих педагогов включают применение понятийного моделирования, которое позволяет студентам системно и качественно адаптироваться к новым информационным технологиям и компьютерной технике была успешно доказана, что подтверждается статистическими выкладками и графиками распределения функций.

В результате применения предложенного метода понятийного моделирования выпускник педагогического вуза получает возможность свободно ориентироваться в мировом информационном пространстве, иметь необходимые навыки и знания для того, чтобы осуществлять поиск, обработку и хранение информации, использовать современные информационные технологии, компьютерные коммуникации и системы.

Получив необходимые навыки адаптации, студенты-практиканты специальности «информатика» успешно разбираются в проблемах школьного курса информатики, при прохождении педагогической практики. Таким образом, студенты-информатики проявляют высокую степень профессиональной мобильности, они успешно включаются в учебный процесс не только на практике, но и в начале своей профессиональной деятельности, поскольку информационно-технологическая адаптация является составляющей профессиональной адаптации учителей.

В результате процесса информационно-технологической адаптации будущими учителями приобретаются следующие положительные навыки:

1) использования новых информационных технологий необходимых для дальнейшей работы;

2) освоения новых информационных технологий и вновь создаваемых программ более приспособленных для обучения, удобных в работе и более функциональных.

В свою очередь:

1) используя новые ИТ в работе, учитель качественнее выполняет социальный заказ, его ученики лучше подготовлены к жизни и работе в информационном обществе- 2) учитель, использующий самые современные ИТ имеет лучшие результаты обучения, выше его рейтинг, выше уровень его самореализации, что положительно сказывается не только на профессиональной деятельности, но и во всех остальных сферах его жизнедеятельности.

И хотя на сегодняшний день мы не можем исключить из профессиональной практики педагога стрессовые ситуации, мы можем обеспечить будущему учителю определенную подготовку по проживанию стрессовых ситуаций. Осваивая информационные технологии в процессе получения высшего образования, студент умеет прогнозировать возникновение стрессовых ситуаций. На занятиях курса «Информатика» студенты постоянно сталкиваются с появлением новых информационных технологий. Постепенно студенты приобретают навык торможения наступления ситуации дистресса, быстро перестраиваются для использования новых программных и аппаратных средств. Владея методом понятийного моделирования, студенты, а затем и учителя успешно выходят из стрессовых ситуаций.

Необходимо отметить, что информационное моделирование, составляющей которого является понятийное моделирование предметных областей — это, помимо всего прочего, еще и продуктивное и эффективное средство обучения. Это оказывает положительное влияние не только на адаптационные процессы студентов, но и на успеваемость в целом, поскольку способствует систематизации знаний и информации, что при современных темпах развития техники играет далеко не последнюю роль в системе образования.

При прохождении курса понятийного моделирования, студенты знакомятся с такими понятиями, как двоичная логика Аристотеля, универсум Эрбрана, непрерывная логика Заде, фрактальная геометрия Мандельброта, когнитивная графика, начиная с кругов Эйлера, язык диаграмм Чена и формальная грамматика Хомского. Это наиболее эффективно на физико-математических факультетах, потому что способствует углублению знаний по смежным предметам, обеспечивает межпредметные связи.

Автором настоящего исследования был поставлен курс понятийного моделирования для студентов гуманитарных специальностей Новокузнецкого филиала Академии социальной сферы и управления. Студенты специальностей «Психология» и «Социология» успешно строили понятийные модели предметных областей, но это использовалось только как средство систематизации и структуризации информации в докладах, рефератах, курсовых и дипломных работах. На процесс информационно-технологической адаптации к новому программному обеспечению это не оказывало решающего влияния, поскольку студенты других учебных заведений не подвергаются стрессовым ситуациям подобно студентам педагогического вуза. Кроме того, основной составляющей профессиональной деятельности учителя является подбор и создание методического материала для использования новых информационных технологий в курсе того или иного школьного предмета. А именно этому способствует составление и анализ понятийных моделей предметных областей.

Аппарат понятийного моделирования в процессе информационно-технологической адаптации будущих учителей позволяет не только решать одноразовые проблемы, но и постоянно коррелировать используемые наработки во избежание однообразия и понижения эффективности учебного процесса.

Таким образом, доказаны положения, выносимые на защиту. Определены особенности педагогической деятельности в условиях развития компьютерной техники и программного обеспечения и меняющейся нормативно-методической базы, которые связаны с большей ориентацией процесса обучения на его индивидуализацию с помощью информационных технологий. Доказана необходимость содержания в подготовке студентов педвузов методологических основ работы с информационными потоками, теоретических основ информатики, информационного и понятийного моделирования, методологических основ использования информационных технологий в будущей профессиональной деятельности. Также, нами была доказана необходимость вооружения будущего педагога надежной методикой преодоления дидактогенных факторов в процессе информационно-технологической адаптации, которая заключается в освоении метода понятийного моделирования.