Диференційований підхід до навчання комп’ютерних технологій майбутніх учителів інформатики

Размещено на http://www.allbest.ru/

ІНСТИТУТ ПЕДАГОГІКИ І ПСИХОЛОГІЇ ПРОФЕСІЙНОЇ ОСВІТИ АКАДЕМІЇ ПЕДАГОГІЧНИХ НАУК УКРАЇНИ

УДК 371.134:004.42

ДИФЕРЕНЦІЙОВАНИЙ ПІДХІД ДО НАВЧАННЯ КОМП'ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ МАЙБУТНІХ УЧИТЕЛІВ ІНФОРМАТИКИ

13.00.04 - теорія і методика професійної освіти

АВТОРЕФЕРАТ

ДИСЕРТАЦІЇ НА ЗДОБУТТЯ НАУКОВОГО СТУПЕНЯ КАНДИДАТА ПЕДАГОГІЧНИХ НАУК

Шугайло Ганна Володимирівна

КИЇВ -- 2003

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Мелітопольському державному педагогічному університеті, Міністерство освіти і науки України, м. Мелітополь.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Єремєєв Володимир Сергійович, Мелітопольський державний педагогічний університет, завідувач кафедри інформатики і обчислювальної техніки, м. Мелітополь.

Офіційні опоненти: доктор педагогічних наук, професор Гуревич Роман Семенович, Вінницький державний педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського, декан педагогічно-індустріального факультету, м. Вінниця;

кандидат педагогічних наук Дещинський Юрій Леонтійович, Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій, завідувач навчально-консультаційного пункту, м. Львів.

Провідна установа: Миколаївський державний університет, кафедра педагогічних технологій і педагогічної майстерності, Міністерство освіти і науки України, м. Миколаїв.

Захист відбудеться “ 18 ” червня 2003 р. о 15³⁰ год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.451.01 в Інституті педагогіки і психології професійної освіти АПН України за адресою: 04060, м. Київ, вул. М. Берлинського, 9, 5-ий поверх, зал засідань.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту педагогіки і психології професійної освіти АПН України (04060,м. Київ, вул. М.Берлинського,9).

Автореферат розісланий “ 17 ” травня 2003 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Цибульська Г.М.

Шугайло Г. В. Диференційований підхід до навчання комп'ютерних технологій майбутніх учителів інформатики. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук за спеціальністю 13.00.04 -- теорія і методика професійної освіти. -- Інститут педагогіки і психології професійної освіти Академії педагогічних наук України, Київ, 2003. комп'ютерний інформатика вчитель професійний

Аналізуються проблеми фахової підготовки студентів -- майбутніх учителів інформатики. Розглянуті утруднення, які мають місце за навчання студентів профільних предметів з циклу “інформатика”. Зокрема, виявлено суперечності між об'єктивною потребою забезпечення якісної професійної підготовки майбутнього вчителя інформатики з неможливістю її здійснення без урахування рівня вихідних знань і умінь студентів щодо комп'ютерних технологій. Досліджено можливості застосування диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій майбутніх вчителів інформатики. У дисертації подані науково обгрунтовані компоненти диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій студентів і розроблені умови впровадження зазначених компонентів у процес професійної підготовки майбутніх вчителів інформатики. Описано методику розподілу студентів академічної групи на типологічні групи для здійснення подальшої професійної підготовки студентів вже в умовах диференційованого навчання. Розроблено систему диференційованих лабораторних завдань і завдань для самостійної роботи, яка утворила ядро методичних розробок для диференційованого навчання комп'ютерних технологій створення і обробки текстової, числової і графічної інформації. Експериментальне дослідження довело ефективність і доцільність використання диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій майбутніх вчителів інформатики.

Ключові слова: професійна підготовка учителів інформатики, диференційований підхід, диференціація, диференційоване навчання, інформатика, вчитель інформатики, комп'ютер, комп'ютерні технології, система диференційованих завдань з інформатики.

Шугайло А.В. Дифференцированный подход к обучению компьютерным технологиям будущих учителей информатики. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук по специальности 13.00.04 - теория и методика профессионального образования. - Институт педагогики и психологии профессионального образования Академии педагогических наук Украины, Киев, 2003.

В диссертации рассматривается один из этапов профессиональной подготовки будущих учителей информатики: обучение студентов работе с современными компьютерными технологиями создания и обработки текстовой, числовой и графической информации. Проанализированы трудности, имеющие место в высших педагогических учебных заведениях III-IV уровней аккредитации, в процессе преподавания студентам учебных предметов из цикла “информатика”, в частности, современных компьютерных технологий по созданию и обработке текстовой, числовой и графической информации. Выявлено противоречие между объективной необходимостью обеспечения качественной профессиональной подготовки будущего учителя информатики с невозможностью ее осуществления без учета уровня выходных знаний и умений студентов по компьютерным технологиям. В одной академической группе одновременно оказываются студенты, имеющие предварительный опыт работы с конкретной компьютерной технологией, студенты с недостаточным опытом и студенты, не имеющие подобного опыта. Показано, что одновременное пребывание в группе студентов со значительными контрастами в исходных знаниях и умениях делает проблематичным профессиональное развитие большей части студентов. Как возможное решение данной проблемы, предлагается дифференцированный подход к обучению студентов компьютерным технологиям создания и обработки текстовой, числовой и графической информации.

Внедрение дифференцированного подхода требует, с одной стороны, создания соответствующих организационно-методических условий в отношении его внедрения, а, с другой стороны, учета индивидуальных возможностей студентов в процессе обучения компьютерным технологиям. Организационно-методические мероприятия включают разработку и теоретическое обоснование дифференциации содержания учебного материала по компьютерным технологиям, дифференциации содержания самостоятельной учебной работы студентов, целенаправленный отбор организационных форм и методов обучения, разработку дидактического обеспечения дифференцированного обучения компьютерным технологиям будущих учителей информатики. Необходимость учета индивидуальных возможностей студентов в отношении обучения компьютерным технологиям обусловила разработку и внедрение методики формирования типологических групп студентов внутри академической группы в соответствии с их исходным уровнем знаний и умений для осуществления профессиональной дальнейшей подготовки студентов уже в условиях дифференцированного обучения. Организацией дифференцированного обучения студентов предусмотрено два вида учебной деятельности студентов (репродуктивная и продуктивная) и четыре уровня усвоения учебного материала (ученический, алгоритмический, эвристический, творческий). Вместе четыре указанных уровня образуют иерархию уровней усвоения опыта работы с компьютерной технологией. Для осуществления дифференцированного подхода к обучению студентов компьютерным технологиям разработана дифференцированная система лабораторных заданий и заданий для самостоятельной работы студентов, которая наряду с соответствующими методическими указаниями образовала комплекс дидактических материалов для осуществления дифференцированного обучения студентов. Основные результаты исследования внедрены и используются в учебном процессе высших педагогических учебных заведений: в Мелитопольском государственном педагогическом университете, Луганском государственном педагогическом университете им. Т.Г. Шевченко, Черниговском государственном педагогическом университете ім. Т.Г. Шевченко, Бердянском государственном педагогическом институте ім. П.Д. Осипенко.

Ключевые слова: профессиональная подготовка учителей информатики, дифференцированный подход, дифференциация, дифференцированное обучение, информатика, учитель информатики, компьютер, компьютерные технологии, система дифференцированных заданий по информатике.

Shygailo H.V. The differentiated approach to teaching to computer technologies of the future schoolteachers of Computer Science. - Manuscript.

The dissertation for the candidate degree of Pedagogical Sciences in the specialty 13.00.04 - The theory and methodic of professional education. - The Institute of Pedagogic and Psychology of Professional Education of the Academy of Pedagogical Sciences of Ukraine, Kyiv, 2003.

The problems connected with the professional teaching of the future schoolteachers of Computer Science are analysed in the dissertation. It considers the difficulties, which appear while studying the main profile computer subjects. The opportunities of application of the differentiated approach to teaching to computer technologies of the future schoolteachers of Computer Science are investigated. In the dissertation the scientifically proved components of the differentiated approach to teaching to computer technologies of the students are submitted and the conditions of use of the specified components are developed during professional teaching of the future schoolteachers of Computer Science. The method of distribution of the students of academic group on two groups for realization of the further professional teaching of the students already in conditions of differentiated teaching is described. The system of the differentiated laboratory tasks and tasks for independent work is developed. They have formed the central part of a complete set of methodical development for differentiated of teaching of computer technologies of creation and processing of the textual, numerical and graphic information. The experimental research has shown efficiency and expediency of use of the differentiated approach to teaching to computer technologies of the future schoolteachers of Computer Science.

Key words: professional teaching of the schoolteacher of Computer Science, differentiated approach to the students, differentiation, differentiated of teaching, Computer Science, the schoolteacher of Computer Science, computer, Computer Technologies, system of differentiated tasks on Computer Science.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність і доцільність дослідження. Інформація -- стратегічний ресурс ХХІ століття. Україна, інтегруючись у світовий інформаційний простір, як молода суверенна держава, зацікавлена у підвищенні рівня інформаційної культури своїх громадян. У цій справі важливого значення набувають професійна підготовка і професійна діяльність учителя інформатики, які є не тільки запорукою належного рівня інформаційної культури учнівської молоді, а й гарантом впровадження сучасних інформаційних технологій у всі сфери діяльності суспільства.

Проблемі професійної підготовки вчителя завжди приділялася належна увага як на державному рівні, так і на науково-методичному. Про це свідчать Закони України “Про освіту”, “Про загальну середню освіту”, “Про вищу освіту”, Національна доктрина розвитку освіти, Державна програма “Вчитель”, Концепція 12-річної середньої загальноосвітньої школи. У педагогічній теорії та практиці проблема професійної підготовки вчителя досліджувалася у різних аспектах, а саме: загальнотеоретичні питання професійної підготовки вчителя в контексті сучасної модернізації освіти (Н.М. Бібік, С.У. Гончаренко, І.А. Зязюн, О.П. Рудницька, О.Я. Савченко, В.О. Семиченко та інші); розвиток творчої особистості вчителя у процесі професійної діяльності, його педагогічної майстерності (О.С. Барбіна, І.А. Зязюн, В.А. Кан-Калік, Н.В. Кузьміна, О.М. Пєхота, С.О. Сисоєва та інші); дидактичні можливості модульно-рейтингової системи навчання (А.М. Алексюк, Л.М. Романишина, А.В. Фурман та інші).

Разом з тим, проблема професійної підготовки вчителя інформатики ще недостатньо досліджена як в теоретичному, так і в методичному аспектах. Так, серед сучасних наукових праць щодо ефективного навчання інформатики переважають дослідження, які висвітлюють організаційно-педагогічні аспекти цієї проблеми у середніх навчальних закладах (Н.В. Апатова, Л.І. Білоусова, А.Ф. Верлань, М.І. Жалдак, Ю.І. Машбиць, О.С. Меняйленко, Н.В. Морзе, К.К. Пахотін, Ю.С.Рамський та інші). Проблема навчання інформатики студентів у вищих навчальних закладах знайшла відображення у наукових розробках для таких спеціальностей, як: економічні (Ю.М. Красюк, П.В. Стефаненко, О.М. Спірін та інші), педагогічні (Р.С. Гуревич, М.І. Жалдак, М.В. Мошель та інші) спеціальності. Водночас теоретичний аналіз проблеми навчання інформатики майбутніх педагогів вказує на недостатню теоретичну і методичну її розробленість. Зокрема, потребує подальшого дослідження проблема диференціації навчання інформатики студентів, зокрема, питання диференційованого підходу до навчання майбутніх учителів інформатики комп'ютерних технологій створення і обробки текстової, числової і графічної інформації.

На відміну від середньої освіти, де ідеї диференціації навчання грунтовно вивчалися (Ю.К. Бабанський, А.А. Бударний, І.Д. Бутузов, Ю.З. Гільбух, А.А. Кірсанов, Є.С. Рабунський, П.І. Сікорський, М.М. Скаткін, І.М. Чередов, З. Убайдов, І.Е. Унт та інші), досліджень для вищої освіти значно менше. Зокрема, П.М. Гусак теоретично обґрунтував доцільність застосування диференційованого навчання у професійній підготовці студентів -- майбутніх учителів початкових класів; Л.А. Мартіросян дослідила диференціацію навчання в процесі навчання студентів дисциплін педагогічного циклу; В.А. Сапогов використав диференційований підхід до студентів як засіб підвищення ефективності навчального процесу у вищому педагогічному навчальному закладі; А.В. Цьось розробив методику застосування диференційованого підходу у процесі професійної підготовки вчителя фізичної культури.

Недостатня дослідженість на теоретичному і на методичному рівнях проблеми диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій майбутніх учителів інформатики негативно позначається на формуванні професійних знань, умінь та навичок майбутніх педагогів цієї спеціальності і призводить до суперечності між об'єктивною потребою забезпечення якісної професійної підготовки майбутнього вчителя інформатики і неможливістю її здійснення без урахування рівня вихідних знань і умінь студентів з комп'ютерних технологій. Один із можливих шляхів подолання цієї суперечності полягає у застосуванні диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій майбутніх учителів інформатики.

Враховуючи актуальність та соціальну значущість проблеми підвищення рівня інформаційної культури громадян нашого суспільства, яка значною мірою може бути вирішена на основі підвищення ефективності професійної підготовки і професійної діяльності вчителя інформатики, недостатню теоретичну розробленість проблеми диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій створення і обробки тестової, числової і графічної інформації майбутніх учителів інформатики, темою дисертаційного дослідження обрано: “Диференційований підхід до навчання комп'ютерних технологій майбутніх учителів інформатики“.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційне дослідження виконано відповідно до тематичного плану наукових досліджень Мелітопольського державного педагогічного університету як складова наукової теми кафедри інформатики і обчислювальної техніки Мелітопольського державного педагогічного університету “Інформаційні технології в навчальному процесі”.

Тема дисертаційної роботи затверджена вченою радою Мелітопольського державного педагогічного університету 10 березня 1999 р., протокол № 4 і узгоджена у Раді з координації наукових досліджень у галузі педагогіки і психології в Україні 26 жовтня 2000 р., протокол № 7.

Об'єкт дослідження -- професійна підготовка майбутніх учителів інформатики у вищих педагогічних навчальних закладах.

Предмет дослідження -- диференційований підхід до навчання майбутніх учителів інформатики комп'ютерних технологій створення і обробки текстової, числової і графічної інформації в процесі професійної підготовки студентів вищих педагогічних навчальних закладів ІІІ-IV рівнів акредитації.

Мета дослідження полягає у розробці, теоретичному обгрунтуванні та експериментальній перевірці організаційно-методичних засад диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій майбутніх учителів інформатики у вищих педагогічних навчальних закладах ІІІ-IV рівнів акредитації.

Концептуальна ідея дослідження полягає в тому, що за сучасних обставин, коли інформація має статус стратегічного ресурсу держави, важливого значення набуває підвищення ефективності професійної підготовки і професійної діяльності вчителя інформатики, як однієї з умов інформаційної культури суспільства, головного чинника забезпечення якісного навчання комп'ютерних технологій учнівської молоді на різних рівнях здобуття професійної освіти. Теорія і практика професійної підготовки майбутніх учителів інформатики показує, що вони мають неоднаковий вихідний рівень знань і умінь з інформатики, а тому для підвищення ефективності професійної підготовки студентів виникає об'єктивна потреба врахування вихідного рівня знань і вмінь кожного студента, що вимагає запровадження диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій майбутніх учителів інформатики.

Запровадження диференційованого підходу вимагає, з одного боку, розробки відповідних організаційно-методичних засад, а, з іншого, врахування індивідуальних можливостей студентів стосовно навчання комп'ютерних технологій. Організаційно-методичні засади включають розробку й теоретичне обгрунтування диференціації змісту навчального матеріалу з комп'ютерних технологій і змісту самостійної навчальної роботи студентів, відбір доцільних організаційних форм та методів диференційованого навчання, розробки відповідного дидактичного забезпечення. Необхідність урахування індивідуальних можливостей студентів щодо навчання комп'ютерних технологій вимагає врахування різнорідності академічної групи, розробки і впровадження методики комплектування типологічних груп студентів усередині академічної групи відповідно до їх вихідного рівня знань та умінь.

Гіпотеза дослідження полягає у тому, що навчання комп'ютерних технологій майбутніх учителів інформатики у вищих педагогічних навчальних закладах ІІІ-ІV рівнів акредитації набуває ефективності за умови впровадження диференційованого підходу, спрямованого на дидактичне забезпечення процесу диференціації навчання комп'ютерних технологій (диференціація змісту навчального матеріалу з комп'ютерних технологій і змісту самостійної навчальної роботи студентів; варіювання форм та методів навчання; дидактичне забезпечення процесу диференційованого навчання комп'ютерних технологій) і врахування індивідуальних можливостей кожного студента до навчання комп'ютерних технологій через комплектування типологічних груп студентів із урахуванням вихідного рівня знань та умінь студентів з інформатики.

Відповідно до предмета, мети та гіпотези визначено основні завдання дослідження:

Вивчити стан досліджуваної проблеми у педагогічній теорії та практичній діяльності вищих педагогічних навчальних закладів в Україні та за рубежем.

Виявити та проаналізувати особливості професійної підготовки вчителя інформатики у вищих педагогічних навчальних закладах ІІІ-IV рівнів акредитації.

Розробити, теоретично обгрунтувати та експериментально перевірити організаційно-методичні засади диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій створення і обробки текстової, числової і графічної інформації майбутніх учителів інформатики.

Розробити і теоретично обгрунтувати методику формування типологічних груп студентів із урахуванням їх вихідного рівня знань та умінь з комп'ютерних технологій.

Розробити дидактичне забезпечення для диференційованого навчання комп'ютерних технологій студентів у процесі навчання інформатики в умовах вищих педагогічних навчальних закладів ІІІ-IV рівнів акредитації.

Методологічну основу дослідження становлять: загальнотеоретичні й методологічні принципи наукового пізнання, концепція неперервної освіти; положення щодо процесу навчання як взаємопов'язаної та взаємозумовленої діяльності викладача і студентів; теорія розвивального навчання; співвідношення історичного та логічного у процесі пізнання реальної дійсності, об'єктивного процесу розвитку суспільства та його відображення у педагогічній думці, конкретно-історичного характеру навчально-пізнавальної діяльності майбутнього фахівця; системний підхід; дидактичні принципи індивідуалізації, професійної спрямованості навчального процесу, єдності теорії та практики, універсальності, самостійної діяльності, проблемності.

Теоретичну основу дослідження становлять положення наукових праць з педагогіки щодо: сучасної професійної підготовки майбутніх вчителів (А.М. Алексюк, П.М. Воловик, С.У. Гончаренко, І.А. Зязюн, І.П. Підласий, О.М. Пєхота, Л.П. Пуховська, О.П. Рудницька, В.А. Семиченко, С.О. Сисоєва); розвитку педагогічної освіти в Україні (Б.М. Мітюров, І.В. Пух, Л.Г. Ржанська); застосування диференціації у навчанні (Ю.К. Бабанський, О.А. Бударний, І.Д. Бутузов, В.М. Володько, Г.Д. Глейзер, П.М. Гусак, А.А. Кірсанов, Є.С. Рабунський, П.І. Сікорський, І.М. Чередов, І.Є. Унт, Н.М. Шахмаєв); організації навчання інформатики (Н.В. Апатова, Л.І. Білоусова, А.І. Бочкін, А.Ф. Верлань, Р.С. Гуревич, Ю.Л. Дещинський, М.І. Жалдак, О.М. Макарчук, Ю.І. Машбиць, О.С. Міняйленко, Н.В. Морзе, М.В. Мошель, М.О. Патланжоглу, Ю.С. Рамський, В.Д. Руденко).

Методи дослідження. Для розв'язання поставлених завдань і перевірки гіпотези були використані такі методи:

Теоретичні -- системно-структурний (класифікація, систематизація), ретроспективний аналіз; праксиметричні (вивчення та узагальнення досвіду роботи, аналіз документів), які були застосовані для здійснення аналізу стану проблеми, що досліджувалася; теоретичного обгрунтування організаційно-методичних засад диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій майбутніх учителів інформатики у вищих педагогічних навчальних закладах ІІІ-IV рівнів акредитації.

Емпіричні -- прогностичний (анкетування, тестування, бесіда, інтерв'ювання респондентів); констатуючий та формуючий педагогічні експерименти, які були застосовані для експериментального обгрунтування актуальності і доцільності обраної проблеми дослідження і експериментальної перевірки розроблених організаційно-методичних засад диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій майбутніх учителів інформатики у вищих педагогічних навчальних закладах ІІІ-IV рівнів акредитації.

Організація дослідження. Дослідження здійснювалося у три етапи протягом 1996--2002 років.

На першому етапі (1996-1998рр.) -- вивчався стан дослідженості проблеми в її теоретичному аспекті; на підставі цього вивчення було сформульовано об'єкт, предмет, мету і завдання дослідження, висунуто гіпотезу дослідження, визначено програму дослідницької роботи.

На другому етапі (1998 -- 2000 рр.) -- розроблено і теоретично обгрунтовано організаційно-методичні засади диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій майбутніх учителів інформатики; проаналізовано можливості щодо застосування диференційованого підходу в процесі професійної підготовки майбутніх учителів інформатики; виконано основну частину експериментальної роботи; систематизовано і проаналізовано проміжні результати педагогічного експерименту; уточнено гіпотезу дослідження; результати дослідження впроваджено у діяльність вищих педагогічних навчальних закладів III-IV рівнів акредитації.

На третьому етапі (2000 -- 2002 рр.) -- авторську методику диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій майбутніх учителів інформатики було впроваджено у професійну підготовку майбутніх учителів інформатики у вищих педагогічних навчальних закладах III-IV рівнів акредитації; опрацьовано дидактичне забезпечення у складі чотирьох методичних розробок для диференційованого навчання комп'ютерних технологій студентів; проаналізовано і узагальнено результати формуючого експерименту; здійснено написання і оформлення дисертаційної роботи.

Експериментальна база дослідження. Дослідження проводилося у Мелітопольському державному педагогічному університеті, Луганському державному педагогічному університеті ім. Тараса Шевченка, Чернігівському державному педагогічному університеті ім. Т.Г. Шевченка, Бердянському державному педагогічному інституті ім. П.Д. Осипенка. Всього дослідженням було охоплено 836 студентів вищих педагогічних навчальних закладів ІІІ-IV рівнів акредитації, 21 викладач вищих педагогічних закладів ІІІ-IV рівнів акредитації.

Наукова новизна дослідження полягає у тому, що:

вперше обгрунтовано положення щодо необхідності впровадження диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій майбутніх учителів інформатики в умовах вищих педагогічних навчальних закладів ІІІ-IV рівнів акредитації як на змістово-процесуальному (зміст, форми, методи), так і на особистісному рівні, який враховує індивідуальні можливості студентів до навчання комп'ютерних технологій; розроблено й обгрунтовано організаційно-методичні засади диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій створення і обробки текстової, числової і графічної інформації майбутніх учителів інформатики, методику формування типологічних груп студентів із урахуванням їх вихідного рівня знань та умінь з інформатики;

подальшого розвитку дістали форми і методи диференційованого навчання майбутніх учителів; методика педагогічного оцінювання рівня вихідних знань і умінь з комп'ютерних технологій студентів вищих педагогічних навчальних закладів.

Теоретичне значення одержаних результатів полягає у тому, що уточнено теоретичний зміст поняття “диференційований підхід” відповідно до професійної підготовки вчителя інформатики у вищих педагогічних навчальних закладах; теоретично обґрунтовано: принципи відбору навчального змісту з комп'ютерних технологій створення і обробки текстової, числової і графічної інформації з метою їх диференціації, методику формування типологічних груп студентів для їх професійної підготовки в умовах диференційованого навчання.

Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що розроблено і впроваджено методичні рекомендації щодо: диференційованого навчання студентів операційної системи Windows; диференційованого навчання студентів комп'ютерної технології створення і обробки текстової інформації; диференційованого навчання студентів комп'ютерної технології створення і обробки електронних таблиць; диференційованого навчання студентів комп'ютерної технології створення і обробки графічної інформації для студентів і викладачів інформатики вищих педагогічних навчальних закладів III-IV рівнів акредитації. Зазначені методичні рекомендації сприяють підвищенню рівня професійної підготовки студентів - майбутніх вчителів інформатики.

Основні концептуальні положення і заходи щодо впровадження диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій майбутніх вчителів інформатики в процесі професійної підготовки студентів у вищих педагогічних навчальних закладах ІІІ-IV рівнів акредитації впроваджувалися у Мелітопольському державному педагогічному університеті (довідка про впровадження 06/1025 від 30.08.2001), Бердянському державному педагогічному інституті ім. П.Д. Осипенко (довідка про впровадження 57/754 від 09.07.2001), Луганському державному педагогічному університеті ім. Тараса Шевченка (довідка про впровадження 1/898 від 21.09.2001), Чернігівському державному педагогічному університеті ім. Т.Г. Шевченка (довідка про впровадження №07/1042 від 24.08.2001)

Особистий внесок автора в одержанні наукових результатів дослідження полягає у: виявленні та теоретичному аналізі особливостей професійної підготовки вчителя інформатики у вищих педагогічних навчальних закладах ІІІ-IV рівнів акредитації; розробці та теоретичному обґрунтуванні організаційно-методичних засад диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій створення і обробки інформації майбутніх учителів інформатики; розробці та теоретичному обґрунтуванні методики формування типологічних груп студентів із урахуванням вихідного рівня знань та умінь студентів з комп'ютерних технологій; розробці і впровадженні дидактичного забезпечення диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій студентів у складі чотирьох методичних розробок для диференційованого навчання комп'ютерних технологій студентів.

Вірогідність результатів дослідження забезпечена методологічним обгрунтуванням вихідних позицій дослідження; системним аналізом теоретичного та емпіричного матеріалу; застосуванням комплексу методів, адекватних об'єкту, предмету, меті та завданням дослідження; застосуванням всебічного кількісного та якісного аналізу досліджуваних даних із використанням елементів математичної статистики; репрезентативністю вибірки для експериментальної роботи; впровадженням результатів дослідження у практику роботи вищих педагогічних навчальних закладів ІІІ-IV рівнів акредитації.

На захист виносяться:

Положення щодо диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій створення і обробки текстової, числової і графічної інформації майбутніх учителів інформатики в умовах вищих педагогічних навчальних закладів ІІІ-IV рівнів акредитації як на змістово-процесуальному рівні (зміст, форми, методи), так і на особистісному, що враховує індивідуальні можливості студентів до навчання комп'ютерних технологій.

Організаційно-методичні засади диференційованого навчання комп'ютерних технологій майбутніх учителів інформатики, які включають: диференціацію змісту навчального матеріалу з комп'ютерних технологій і самостійної навчальної роботи студентів; відбір доцільних організаційних форм та методів навчання комп'ютерних технологій; дидактичне забезпечення процесу диференційованого навчання комп'ютерних технологій.

Методика формування типологічних груп студентів із урахуванням вихідного рівня знань та умінь студентів з комп'ютерних технологій.

Апробація результатів дослідження Основні положення і результати дослідження доповідалися на 4 міжнародних і 8 всеукраїнських науково-практичних і науково-методичних конференціях.

Міжнародні науково-практичні конференції: “Проблема інтеграції та диференціації у професійній освіті: теорія та практика” (м. Львів, 1999 р.), “Сучасні технології навчання у навчальному процесі вищих освітніх закладів” (м. Рівне, 1999 р.), “Сучасні інформаційні технології та інноваційні методики навчання в підготовці фахівців: методологія, теорія, досвід, проблеми” (м. Вінниця, 2000 р.), “Реалізація основних напрямків реформування освіти в середніх та вищих навчальних закладах” (м. Херсон, 2000 р.).

Всеукраїнські науково-практичні конференції: “Комп'ютери в навчальному процесі” (м. Умань, 1999 р.), “Международное сотрудничество в сфере образования: итоги и перспективы на пороге ХХI века” (м. Ялта, 1999 р.), “Становлення педагогічної думки в Україні: витоки, реалії, перспективи” (м. Херсон, 2000 р.), “Комп'ютерне моделювання та інформаційні технології в природничих науках” (м. Кривий Ріг, 2000 р.), “Сучасні педагогічні інновації у підготовці і післядипломній освіті педагогічних кадрів” (м. Черкаси, 2000 р.), “Проблеми професійної підготовки педагогічних працівників” (м. Житомир, 2000 р.), “Теорія та методика навчання математики, фізики, інформатики” (м. Кривий Ріг, 2001 р.), “Інформаційні технології в освіті” (м. Мелітополь, 2001 р.).

Про результати дослідження доповідалося на Всеукраїнському науково-методичному семінарові з питань використання засобів сучасних інформаційних технологій у навчальному процесі (м. Київ, НПУ ім. М.П. Драгоманова, 1999).

Публікації. За темою дисертаційного дослідження автором опубліковано 19 наукових праць, всі написано без співавторів, у тому числі: 11 статей у провідних наукових фахових виданнях, затверджених ВАК України; 2 статті у збірниках наукових праць; 2 статті у збірниках матеріалів конференцій; 4 методичні розробки. Загальний обсяг публікацій -- 16,50 авторських аркушів.

Структура дисертації. Дисертація складається із вступу, двох розділів, висновків до кожного розділу, загальних висновків, списку використаних джерел, 13 додатків на 41 сторінці. Загальний обсяг дисертації -- 231 сторінки. Основний зміст дисертації викладений на 189 сторінках. Робота містить 9 таблиць на 9 сторінках, 1 рисунок на 1 сторінці. Список використаних джерел включає 275 найменувань, із них 3 - іноземними мовами.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обґрунтовано актуальність і доцільність дослідження обраної проблеми, визначено об'єкт, предмет, мету, завдання, гіпотезу дослідження, методологічні та теоретичні основи дослідження, розкрито його наукову новизну, теоретичне і практичне значення, особистий внесок здобувача, сформульовано основні положення, що виносяться на захист, висновки про апробацію і впровадження результатів дослідження.

У першому розділі -- “Диференційований підхід до навчання майбутніх учителів як проблема сучасної педагогіки” -- проаналізовано основні дефініції дослідження; уточнено теоретичний зміст понять “диференціація”, “диференційоване навчання”, “диференційований підхід”, “комп'ютерна технологія” стосовно професійної підготовки майбутніх учителів інформатики; здійснено історико-педагогічний аналіз проблеми диференціації навчання; проаналізовано зарубіжний досвід диференційованого підходу до навчання інформатики студентів вищих навчальних закладів; виявлено особливості професійної підготовки майбутніх учителів інформатики.

На основі теоретичного аналізу наукових праць зарубіжних (Ю.К. Бабанський, О.А. Бударний, І.Д. Бутузов, Г.Д. Глейзер, А.А. Кірсанов, Є.С. Рабунський, І.М. Чередов, І.Є. Унт, Н.М. Шахмаєв) та вітчизняних дидактів (В.М. Володько, С.У. Гончаренко, П.М. Гусак, І.М. Козловська, П.І. Сікорський) у розділі показано, що проблемі визначення змісту понять “диференціація”, “диференційований підхід” та “диференційоване навчання” завжди приділялася належна увага. У сучасних дослідженнях диференціація розглядається як організаційна форма занять, у якій навчальні класи (групи) формуються за визначеною спільною ознакою і навчання відбувається за різними навчальними планами і програмами із максимальним урахуванням вікових та індивідуальних можливостей суб'єктів навчання (С.У. Гончаренко, П.І. Сікорський); диференційоване навчання трактується як спеціально організована навчально-пізнавальна діяльність, що зважає на вікові, індивідуальні особливості суб'єктів навчання, їхній соціальний досвід і стартовий стан і спрямована на оптимальний фізичний, духовний та психічний розвиток учнів (студентів), засвоєння ними необхідного обсягу знань, практичних дій за різними навчальними планами і програмами навчання (В.М. Володько, С.У. Гончаренко, П.І. Сікорський,); диференційований підхід визначається як особливий підхід вчителя (викладача) до учнів чи груп учнів (студентів), що полягає в організації навчальної роботи з ними, різної за змістом, обсягом, складністю, методами та засобами (В.М. Володько, І.М. Козловська).

У ході дослідження уточнено теоретичний зміст дефініцій “диференціація”, “диференційований підхід”, “диференційоване навчання” стосовно професійної підготовки вчителя інформатики в умовах вищих педагогічних навчальних закладів ІІІ-IV рівнів акредитації. У дисертації диференціація розглядається як система взаємопов'язаних цілей, методів, засобів і організаційних форм навчання, які, виходячи із наявних у студентів знань і умінь з інформатики, беручи до уваги професійні інтереси і враховуючи індивідуальні особливості суб'єктів навчання, забезпечують усім студентам базовий рівень професійної підготовки з інформатики та створюють умови для їх подальшого неперервного професійного зростання; диференційоване навчання - як спеціальним чином організовану професійну підготовку студентів, яка передбачає різнорівневе формування професійних знань і умінь студентів у процесі опанування майбутніми учителями інформатики відповідних профільних програм (планів) навчання з інформатики; диференційований підхід -- як дидактичний принцип, що впроваджує диференціацію у процес навчання інформатики у всіх різноманітних формах диференціації для попередньо встановлених диференційованих різнопрофільних і різнорівневих груп студентів. Поняття комп'ютерна технологія у дослідженні визначається як інформаційна технологія, головним технічним засобом реалізації якої виступає комп'ютер.

На основі історико-педагогічного аналізу у розділі показано, що проблема диференціації має глибоку історію (перші згадки про диференційоване навчання містяться вже у “Великій дидактиці” (1632) Я. А. Коменського). Доцільність застосування диференціації у навчальному процесі визнавали зарубіжні (Дж. Локк, І.-Г. Песталоцці Ж.-Ж. Руссо,) та вітчизняні педагоги (Х.Д. Алчевська, Т.Г. Лубенець, М.О. Максимович, М.І. Пирогов, С.Ф. Русова, Г.С. Сковорода, Я.Ф. Чепіга-Зеленкевич, К.Д. Ушинський) IVII-XIX століття.

Грунтовне теоретичне і методичне дослідження різних аспектів диференціації здійснили російські науковці ХХ століття, серед них педагоги Ю.К. Бабанський, О.О. Бударний, І.Д. Бутузов, Г.Д. Глейзер, А.О.Кірсанов, Е.С. Рабунський, М.М. Скаткін, І.Е. Унт, І.М. Чередов, Н.М. Шахмаєв та інші; психологи Л.С. Виготський, Ю.З. Гільбух, П.Я. Гальперін, В.В. Давидов, Л.В. Занков, О.В. Запорожець, Д.Б. Ельконін, О.М. Леонтьєв, Н.О. Менчинська, С.Л. Рубінштейн, Н.Ф. Тализіна. та інші. Значний внесок у дослідження проблеми диференціації зробили вітчизняні науковці В.М. Володько, С.У. Гончаренко, П.М. Гусак, І.М. Козловська, П.І. Сікорський та інші.

У розділі показано, що сучасні дослідження проблеми ефективної професійної підготовки майбутніх учителів передбачають застосування у професійній підготовці майбутніх педагогів різних форм диференціації (А.М Алексюк, В.П. Беспалько, О.А. Дубасенюк, І.А. Зязюн, П.І. Підкасистий, О.М. Пєхота, Л.П. Пуховська та інші). Разом із тим, на основі теоретичного аналізу зроблено висновок, що в умовах демократизації та гуманізації освіти, коли між учасниками навчального процесу утверджуються “суб'єкт - суб'єктні” відносини, проблема диференціації потребує теоретичного переосмислення, а у випадку дослідження диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій майбутніх учителів інформатики додаткової теоретичної і методичної розробки, оскільки подібних досліджень недостатньо в педагогічній теорії та практиці.

Аналіз зарубіжного досвіду диференціації педагогічної професійної освіти в економічно розвинутих країнах світу (США, Великобританія, Франція, Японія) свідчить про цілеспрямоване і систематичне застосування диференціації у навчальному процесі вищих навчальних закладів у таких напрямах: урахування особистісних якостей студентів, попередньо набутого ними досвіду, їх індивідуальних можливостей до навчання; організацію спеціально сформованих груп студентів відповідно до рівня їх навченості. Останнім часом спостерігається тенденція, згідно з якою, чим більше враховуються у навчанні особливості кожного студента, тим більше диференційоване навчання наближається до індивідуалізованого.

У розділі виявлено і проаналізовано особливості професійної підготовки майбутніх вчителів інформатики в умовах вищих педагогічних навчальних закладів освіти ІІІ-ІV рівнів акредитації: необхідність превентивних заходів щодо підтримання актуальності змісту профільних дисциплін з інформатики через перманентне оновлення комп'ютерних технологій; інтенсифікація навчального процесу з професійної підготовки учителів інформатики, необхідність формування у студентів уявлення про весь спектр сучасних комп'ютерних технологій. У розділі показано, що на ефективність професійної підготовки майбутнього вчителя інформатики негативно впливають істотні розбіжності у вихідних знаннях, уміннях і навичках студентів з питань комп'ютерних технологій. Зроблено висновок, що процес професійної підготовки майбутніх учителів інформатики об'єктивно вимагає впровадження диференційованого підходу, який дозволяє врахувати розбіжності у вихідних знаннях, уміннях і навичках студентів, а відтак - сприяє підвищенню ефективності професійної підготовки майбутніх учителів інформатики.

У другому розділі -- “Організаційно-методичні засади диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій майбутніх учителів інформатики” -теоретично розроблено, обґрунтовано та експериментально перевірено диференціацію змісту навчального матеріалу з комп'ютерних технологій створення і обробки текстової, числової та графічної інформації; диференціацію змісту самостійної навчальної роботи студентів з опанування комп'ютерних технологій; відбір форм та методів для диференційованого навчання комп'ютерних технологій; дидактичне забезпечення процесу диференційованого навчання комп'ютерних технологій; методику формування типологічних груп студентів із урахуванням вихідного рівня знань та умінь студентів з комп'ютерних технологій.

У розділі доведено, що диференційований підхід до навчання комп'ютерних технологій майбутніх учителів інформатики передбачає горизонтальну і вертикальну диференціацію змісту навчального матеріалу з комп'ютерних технологій. В основу горизонтальної диференціації змісту навчального матеріалу у блоки покладено загальноприйняту в інформатиці класифікацію видів інформації за формою подання (текстова, числова і графічна інформація), у розділи -- існуючу послідовність етапів обробки інформації (введення інформації до комп'ютера, її обробка інструментальними засобами певної комп'ютерної технології, виведення обробленої інформації). Згідно з вертикальною диференціацією змісту навчального матеріалу єдиний обсяг знань блоків та розділів проектується на різні типологічні групи студентів. На основі порівняльного аналізу комп'ютерного прикладного програмного забезпечення обгрунтовано відбір комп'ютерних редакторів, як базового комп'ютерного прикладного програмного забезпечення, на прикладі якого студенти навчаються роботи із відповідною комп'ютерною технологією створення і обробки інформації. У процесі дослідження сформульовано принципи відбору навчального змісту за умов диференційованого підходу до навчання студентів комп'ютерних технологій: відповідність змісту навчального матеріалу рівню знань і розвитку студентів; єдність розвивальних і діагностичних видів навчальних робіт; послідовність і циклічність структурування навчального змісту; застосування алгоритмізації. У процесі дослідження доведено доцільність застосування, поряд із горизонтальною диференціацією змісту навчального матеріалу у блоки та розділи, вертикальної диференціації навчального змісту, згідно з якою єдина доза знань блоку і розділу проектується на різні типологічні групи. У дослідженні обґрунтовано використання вертикальної диференціації змісту навчального матеріалу до організації лабораторних робіт із навчання комп'ютерних технологій студентів.

На основі теоретичного аналізу (А.М. Алексюк, Ю.К. Бабанський, В.А. Козаков, М.М. Скаткін) зроблено висновок про необхідність диференціації змісту самостійної навчальної роботи студентів. Диференціація змісту самостійної навчальної роботи спрямована на досягнення таких дидактичних завдань: розширення наявної у студента системи знань щодо комп'ютерних технологій; оволодіння процесом безпосереднього пошуку та отримання нових знань з інформатики; підготовка до майбутньої професійно-педагогічної діяльності. У дослідженні подано розроблену і впроваджену систему завдань для самостійної роботи студентів, а саме завдання на: складання опорних конспектів, розробку перевірних питань, написання рефератів, виконання творчих завдань (опрацювання графічних ефектів, розробка комп'ютерних програм).

У процесі дослідження показано, що необхідною умовою впровадження диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій студентів є відбір та застосування адекватних організаційних форм та методів навчання комп'ютерних технологій. У розділі проаналізований диференційований підхід до організації лекцій, лабораторних і практичних занять з комп'ютерних технологій. Зроблено висновок про доцільність застосування диференційованого підходу до навчання студентів комп'ютерних технологій на таких лекціях: установчій, оглядово-тематичній і проблемній та розкрито етапи їх проведення. У дослідженні розкрито специфіку диференційованого підходу до організації практичних і лабораторних занять з комп'ютерних технологій. На основі теоретичного аналізу (В.П. Беспалько) виділено два види навчальної діяльності студентів на лабораторних і практичних заняттях (репродуктивну і продуктивну) і чотири рівні засвоєння навчального матеріалу (учнівський, алгоритмічний, евристичний та творчий). Виходячи із поняття завдання як відомої мети, що досягається визначеною послідовністю дій у визначеній ситуації, для студентів, діяльність яких є продуктивною, зроблено висновок, що завдання для лабораторних та практичних занять повинні добиратися на евристичному та творчому рівнях, а для студентів із репродуктивною діяльністю -- на учнівському та алгоритмічному рівнях. Зазначені рівні утворюють ієрархію рівнів засвоєння досвіду роботи із конкретною комп'ютерною технологією. Кожному рівню засвоєння відповідає певний набір знань і умінь, який студенти мають інтеріоризувати в процесі своєї навчальної діяльності на відповідних лабораторних і практичних заняттях.

За розробки дидактичного забезпечення диференційованого навчання комп'ютерних технологій враховувалася необхідність: застосування як локальних (“учнівських”), не пов'язаних між собою, так і наскрізних лабораторних завдань, об'єднаних спільними параметрами (прототипи майбутніх професійних завдань); використання для лабораторних завдань інформації із широким змістовим спектром; сприяння розвитку культури професійно-педагогічного мовлення майбутнього учителя інформатики; забезпечення естетичного виховання студентів.

У розділі викладено розроблене і впроваджене дидактичне забезпечення диференційованого навчання комп'ютерних технологій створення і обробки текстової, числової і графічної інформації, яке включає чотири методичні блоки, об'єднані єдиною структурою. Разом із тим, кожний із методичних блоків є самостійним дидактичним комплексом, що може бути застосований окремо від інших трьох. Структурними елементами кожного з методичних блоків є: загальні методичні рекомендації до теми, за якими планувалася лабораторна робота, методичні вказівки для студентів щодо виконання лабораторних завдань, багатоваріантні лабораторні завдання двох рівнів, методичні вказівки для студентів стосовно виконання самостійних завдань, багатоваріантні завдання для самостійної роботи двох рівнів.

Доведено, що ефективність впровадження диференційованого підходу залежить від врахування індивідуальних можливостей студентів до навчання комп'ютерних технологій. У процесі дослідження обґрунтовано методику розподілу студентів на типологічні групи у межах однієї академічної групи з урахуванням їх вихідного рівня знань і умінь. Розроблена методика включає діагностичний і процесуальний етапи. В процесі діагностичного етапу у студентів виявляються наявні знання і уміння з комп'ютерної технології за допомогою спеціально розробленої системи діагностуючих питань і завдань, яка подана у додатках дисертації. В процесі діагностування з'ясовується: сформованість у студента уявлення про функціональне призначення і можливості комп'ютерної технології; обсяг теоретичних знань з тем, за якими відбуватимуться лабораторні і практичні роботи і пропонуватимуться завдання для самостійної роботи студента; наявність у студента умінь і навичок, потрібних для практичної роботи із комп'ютерною технологією. За результатами діагностування студентів робиться висновок про ступінь гетерогенності академічної групи. Процесуальним етапом передбачається розподіл студентів на дві типологічні групи. Першу групу утворюють студенти, які мають достатній досвід роботи з комп'ютерною технологією або цей досвід наближений до необхідного рівня. Другу групу складають студенти, які не мають достатнього досвіду роботи з комп'ютерною технологією -- цей досвід відсутній взагалі, фрагментарний, несистематизований тощо.

Експериментальна перевірка ефективності застосування диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій майбутніх учителів інформатики здійснювалася в процесі педагогічного експерименту протягом семи років (1996-2002). Діагностування наявних у студентів знань і умінь з інформатики, проведене в рамках педагогічного констатуючого експерименту показало, що студенти у межах однієї академічної групи мають неоднаковий рівень теоретичних знань і умінь із комп'ютерних технологій. За результатами діагностування студенти експериментальної групи були поділені на дві типологічні групи для забезпечення диференційованого підходу до навчання студентів комп'ютерних технологій. Навчальний зміст для студентів експериментальної групи був спрямований на оволодіння ними професійними знаннями і уміннями за допомогою спеціальним чином дібраної системи різнорівневих завдань. У контрольній групі навчання без змін. Результати формуючого експерименту свідчать, що показники ефективності вивчення комп'ютерних технологій студентами в експериментальних групах вищі, ніж у контрольних. Вірогідність результатів педагогічного експерименту щодо ефективності застосування диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій майбутніх вчителів інформатики доведена за допомогою комплексного показника ч². Оскільки одержане у дослідженні значення ч²>>ч²₀ (22,42>>5,99), зроблено висновок, що між знаннями студентів, які навчалися в експериментальних і контрольних групах, є істотна відмінність. Це дає підставу зробити висновок, що методика диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій, яка застосовувалася в експериментальній групі для навчання майбутніх учителів інформатики, є ефективною.

У загальних висновках викладено основні результати теоретичної та методичної розробки проблеми диференційованого підходу до навчання комп'ютерних технологій майбутніх учителів інформатики, аналіз результатів педагогічного експерименту.

ВИСНОВКИ

Науковий аналіз проблеми дослідження показав, що у сучасних дослідженнях диференціація розглядається як організаційна форма занять, у якій навчальні групи формуються за визначеною спільною ознакою і навчання відбувається за різними навчальними планами і програмами; диференційоване навчання трактується як спеціально організована навчально-пізнавальна діяльність, що зважає на індивідуальні особливості суб'єктів навчання; диференційований підхід визначається як особливий підхід викладача до груп студентів, що полягає в організації навчальної роботи з ними, різної за змістом, обсягом, складністю, методами та засобами. Показано, що сучасні дослідження проблеми ефективної професійної підготовки майбутніх учителів передбачають застосування у професійній підготовці майбутніх педагогів різних форм диференціації. Разом із тим, зроблено висновок, що диференційований підхід до навчання комп'ютерних технологій майбутніх учителів інформатики потребує додаткової теоретичної і методичної розробки.